Toà nhà Đài Bắc 101 (Taipei 101) cao 509 m xác lập kỉ lục là toà nhà cao nhất thế giới vào năm 2004 và duy trì vị thế này cho đến năm 2010 khi toà nhà Buji Kalifa (Bu-zi Ca-li-fa) ở Dubai (Đu-bai) được khánh thành. Để bảo vệ toà nhà khỏi rung lắc mạnh dưới tác dụng của gió, bão hay động đất, một quả cầu giảm chấn khổng lồ đường kính 5,5 m, khối lượng 662 tấn được treo lơ lửng từ tầng 92 xuống tầng 87 của toà nhà. Khối cầu này giúp giảm rung lắc của toà nhà bằng cách nào?
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Khi có tác động ngoại lực (gió, bão, động đất…) lên toà nhà thì cả toà nhà sẽ bị dao động theo (rung lắc), nhờ có con lắc giảm chấn này mà nó sẽ triệt tiêu được đáng kể ngoại lực tác dụng. Hay cụ thể là con lắc giảm chấn có vai trò hạn chế dao động của toà nhà bằng cách làm cho dao động này tắt dần nhanh chóng.
Nguyên tắc là làm thay đổi tần số dao động của toà nhà để nó không có tần số dao động bằng tần số dao động riêng của hệ.
Câu 2
1 điểm
Giải thích tại sao, trong môi trường có lực cản, dao động của các vật lại tắt dần.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Trong môi trường có lực cản, sẽ sinh ra ma sát từ đó phát sinh năng lượng hao phí dẫn đến năng lượng ban đầu của dao động chuyển hoá dần thành các dạng năng lượng khác (nhiệt, âm thanh,…). Từ đó biên độ dao động giảm dần và tắt hẳn dẫn đến dao động của các vật sẽ tắt dần theo thời gian.
Câu 3
1 điểm
Vì sao nếu chỉ đẩy một lần, xích đu sẽ dao động một vài chu kì rồi dừng lại?
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Vì trong quá trình dao động, xích đu chịu tác dụng của ngoại lực tác dụng (lực cản không khí, lực ma sát, …) dẫn đến năng lượng bị chuyển hoá thành năng lượng hao phí, biên độ giảm dần và cuối cùng xích đu sẽ dừng lại sau một vài chu kì.
Câu 4
1 điểm
Lấy ví dụ về dao động tắt dần 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 tắt dần:
- Bộ phận đóng khép cửa tự động
- Dao động của xe máy khi qua đoạn đường bị xóc (bộ phận giảm xóc của xe máy)
…
Câu 5
1 điểm
Lấy ví dụ các hệ dao động cưỡng bức trong thực tế.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Ví dụ: Trong trò chơi xích đu bạn nam tác dụng lực vào bạn nữ để xích đu chuyển động. Xích đu sẽ dao động tắt dần, bạn nam tiếp tục tác dụng một lực lên xích đu, làm cho xích đu dao động theo tần số của lực do tay tạo nên. Lúc này dao động của xích đu được gọi là dao động cưỡng bức.
Câu 6
1 điểm
Tìm tần số dao động riêng của con lắc lò xo trong Hình 2.4.
Tìm hiểu các giải pháp đã được áp dụng để hạn chế rung lắc nguy hiểm cho các công trình xây dựng trước tác dụng của con người và thiên nhiên như gió bão, động đất,...
