Khảo sát thực nghiệm một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng \(216g\) và lò xo có độ cứng \(k\), dao động dưới tác dụng của ngoại lực \(\text{F = }{{\text{F}}_{\text{0}}}\text{cos2 }\!\!\pi\!\!\text{ ft}\), với \({{F}_{0}}\) không đổi và \(f\) thay đổi được. Kết quả khảo sát ta được đường biểu diễn biên độ \(A\) của con lắc theo tần số \(f\) có đồ thị như hình vẽ. Giá trị của \(k\) gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
A.
13,64 N/m
-
B.
12,35 N/m
-
C.
15,64 N/m
-
D.
16,71 N/m
Tần số dao động của con lắc: \(f=\dfrac{1}{2\pi }\sqrt{\dfrac{k}{m}}\)
Hiện tượng cộng hưởng cơ: Biên độ của dao động cưỡng bức đạt cực đại khi tần số của ngoại lực bằng tần số riêng.
Từ đồ thị ta thấy biên độ dao động của con lắc lớn nhất khi tần số của ngoại lực bằng 1,275 Hz.
Khi đó xảy ra hiện tượng cộng hưởng, tần số của ngoại lực bằng tần số đao dộng riêng của con lắc.
Vậy tần số riêng của con lắc là:
\(\begin{array}{l}
f = \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{m}} = 1,275 \Rightarrow \dfrac{1}{{2\pi }}\sqrt {\dfrac{k}{{0,216}}} = 1,275\\
\Rightarrow k = 13,86{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {N/m} \right)
\end{array}\)
Đáp án : A
Các bài tập cùng chuyên đề
Dao động tắt dần là dao động có:
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dao động tắt dần?
Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian là
Nhận định nào sau đây sai khi nói về dao động cơ học tắt dần?
Một vật dao động cưỡng bức dưới tác dụng của một ngoại lực biến thiên điều hòa với tần số $f$. Chu kì dao động của vật là:
Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai?
Khi nói về dao động cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi nói về một hệ dao động cưỡng bức ở giai đoạn ổn định, phát biểu nào dưới đây là sai?
Con lắc lò xo gồm vật nặng m = 100g và lò xo nhẹ có độ cứng \(k = 100N/m\). Tác dụng một ngoại lực cưỡng bức biến thiên điều hòa biên độ \(F_0\) và tần số \(f_1 = 6Hz\) thì biên độ dao động là \(A_1\). Nếu giữ nguyên biên độ \(F_0\) mà tăng tần số ngoại lực đến \(f_2=5,5Hz\) thì biên độ dao động ổn định là \(A_2\). Kết luận đúng là:
Chọn phát biểu đúng: Dao động duy trì của một hệ là dao động tắt dần mà người ta đã:
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động:
Dao động tự do là hệ dao động xảy ra dưới tác dụng của:
Tần số của hệ dao động tự do:
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dao động cơ học
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì:
Một người xách một xô nước đi trên đường, mỗi bước dài 45cm. Chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,3s. Để nước trong xô bị dao động mạnh nhất người đó phải đi với tốc độ
Một tấm ván bắc qua một con mương có tần số dao động riêng là 0,5Hz. Một người đi qua tấm ván với bao nhiêu bước trong 12 giây thì tấm ván bị rung lên mạnh nhất?
Một vật có khối lượng 100g gắn với một lò xo có độ cứng 100N/m. Vật chỉ dao động được trên trục Ox nằm ngang trùng với trục của lò xo. Ban đầu, kéo vật ra khỏi vị trí cân bằng 8cm, rồi truyền cho vật vận tốc 60cm/s hướng theo phương Ox. Trong quá trình dao động vật luôn chịu tác dụng một lực cản không đổi 0,02N. Tổng chiều dài quãng đường mà vật đi được từ lúc bắt đầu dao động cho tới lúc dừng lại:
Một con lắc lò xo có độ cứng 62,5 N/m, vật nặng có khối lượng m=100g dao động trên mặt phẳng nằm ngang. Hệ số masát giữa vật và mặt phẳng ngang là μ=0,1; lấy g=10m/s2. Kéo vật khỏi vị trí cân bằng một đoạn A rồi thả nhẹ. Quãng đường mà vật đã đi cho đến khi dừng hẳn là 2,4m. Giá trị của A là:
Một con lắc lò xo đang dao động tắt dần, sau ba chu kì đầu tiên biên độ của nó giảm đi 10%. Phần trăm cơ năng còn lại sau khoảng thời gian đó là:
