Sự dao động của các vật diễn ra phổ biến trong cuộc sống hằng ngày như: dao động của quả lắc đồng hồ (Hình 1.1a), dao động của cánh chim ruồi để giữ cho cơ thể bay tại chỗ trong không trung khi hút mật (Hình 1.1b). Vậy dao động có đặc điểm gì và được mô tả như thế nào?
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Dao động là sự chuyển động có giới hạn trong không gian của một vật quanh một vị trí xác định. Vị trí đó gọi là vị trí cân bằng.
Dao động đó có thể được mô tả bằng lời hoặc thông qua các phương trình toán học dựa vào các thông tin như biên độ, li độ, tần số, chu kì.
Câu 2
1 điểm
Từ một số dụng cụ đơn giản như: lò xo nhẹ, dây nhẹ không dãn, vật nặng và giá đỡ.
a) Em hãy thực hiện hai thí nghiệm sau:
– Cố định một đầu của lò xo, gắn vật nặng vào đầu còn lại của lò xo như Hình 1.2a. Kéo vật nặng xuống một đoạn theo phương thẳng đứng và buông nhẹ.
– Cố định một đầu của dây nhẹ không dãn, gắn vật nặng vào đầu còn lại của dây. Kéo vật nặng để dây treo lệch một góc xác định và buông nhẹ.
b) Quan sát và mô tả chuyển động của các vật nêu điểm giống nhau về chuyển động của chúng.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
a) Các em tự thực hành thí nghiệm đơn giản này với các dụng cụ và hướng dẫn trên.
b) Mô tả chuyển động của các vật:
- Cả hai vật đều dao động quanh một vị trí cân bằng (VTCB) xác định: đối với con lắc lò xo thì VTCB là vị trí sau khi treo quả nặng đến khi lò xo cân bằng; đối với con lắc đơn là vị trí thấp nhất của vật (khi sợi dây có phương thẳng đứng).
- Trong quá trình dao động thì vật sẽ chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng đó.
- Con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng.
- Con lắc đơn dao động trên một cung tròn với biên độ góc xác định.
Câu 3
1 điểm
Nêu một số ví dụ về dao động tuần hoàn.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Ví dụ về dao động tuần hoàn: chuyển động lên xuống của lò xo; dao động trong mạch LC; dao động của sóng điện từ, chuyển động của con lắc đồng hồ,…
Câu 4
1 điểm
Hãy nêu một ứng dụng của dao động tuần hoàn trong cuộc sống.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Ứng dụng của dao động tuần hoàn trong cuộc sống: Chuyển động của con lắc đồng hồ để đếm thời gian, khoảng thời gian con lắc đồng hồ thực hiện một dao động tuần hoàn tương đương với một chu kì, từ đó người ta tính toán để chế tạo bộ đếm thời gian, tương ứng N dao động tuần hoàn thì đồng hồ đếm được một khoảng thời gian t.
Câu 5
1 điểm
Nêu một số ví dụ về các vật dao động tự do trong thực tế.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Ví dụ về dao động tự do:
- Dùng búa cao su gõ vào âm thoa, âm thoa dao động phát ra âm thanh.
- Gảy một dây đàn ghita, nó dao động và dao động đó tạo ra một nốt nhạc mà ta nghe được.
Dao động của dây đàn ghita và dao động của âm thoa trong điều kiện không có lực cản là hai dao động tự do. Khi đó, các vật này đều dao động tự do sau một tác động ban đầu.
Câu 6
1 điểm
Nhận xét về hình dạng đồ thị toạ độ – thời gian của vật dao động trong Hình 1.4.
Một con ong mật đang bay tại chỗ trong không trung (Hình 1.6), đập cánh với tần số khoảng 300 Hz. Xác định số dao động mà cánh ong mật thực hiện trong 1 s và chu kì dao động của cánh ong.
Quan sát đồ thị li độ – thời gian của hai vật dao động điều hoà được thể hiện trong Hình 1.8. Hãy xác định biên độ, chu kì, tần số, tần số góc của mỗi vật dao động và độ lệch pha giữa hai dao động
Xét vật thứ nhất bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng, vật thứ hai dao động điều hoà với biên độ lớn gấp hai lần, cùng chu kì và lệch pha Δφ=4π rad so với vật thứ nhất. Vẽ phác đồ thị li độ – thời gian của hai vật trong hai chu kì dao động đầu tiên.
