IMG-LOGO

Câu hỏi:

09/07/2024 56

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. Động cơ quay với tần số góc  ω. Ngoại lực do đĩa tác dụng lên lò xo có dạng  F=F0sinωt. Khi đó, vật sẽ dao động điều hoà với biên độ được chứng minh bằng lí thuyết là:

 A=F0m2ω2ω022+b2ω2, trong đó  ω0=km là tần số góc riêng của con lắc lò xo, b là hệ số ma sát nhớt được xác định là hệ số tỉ lệ của lực cản môi trường và tốc độ của vật. Biết  F0=10 N, khi thay đổi tần số góc, tại giá trị  ω=100πrad/s, người ta ghi nhận được con lắc dao động với biên độ lớn nhất  Amax=5 cm. Hãy tính hệ số ma sát nhớt của chất lỏng.

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. (ảnh 1)

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Ta có:  A=F0m2ω2ω022+b2ω2.

Khi xảy ra cộng hưởng thì  ω=ω0.

Với  ω=100πrad/s, con lắc dao động với biên độ cực đại (cộng hưởng).

 A=Amax=F0bωb=F0ωAmax=10100π0,050,64 kg/s.

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Cho một dao động tắt dần, nếu xem gần đúng dao động tắt dần này là dao động điều hoà, cứ sau mỗi chu kì thì cơ năng của hệ sẽ giảm 24%. Hỏi sau khoảng bao nhiêu chu kì, biên độ của dao động sẽ giảm còn một nửa?

Xem đáp án » 04/10/2023 110

Câu 2:

Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang gồm một vật nhỏ có khối lượng 100 g gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 98 N/m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,02 . Lấy  g=9,8 m/s2. Tính độ giảm biên độ sau mỗi lần vật qua vị trí cân bằng.

Xem đáp án » 04/10/2023 96

Câu 3:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Tác dụng lên vật ngoại lực cưỡng bức  F=40cos10πtπN dọc theo trục lò xo thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Lấy  π2=10. Giá trị của m là

Xem đáp án » 04/10/2023 87

Câu 4:

Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 500 g gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Con lắc này chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Khi tần số góc của ngoại lực lần lượt là 5 rad/s và 8 rad/s thì biên độ của dao động con lắc lần lượt là A1 và A2. Hãy so sánh A1 và A2.

Xem đáp án » 04/10/2023 85

Câu 5:

Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ gắn vào một lò xo, viên bi có thể dao động điều hoà với tần số góc riêng 20 rad/s. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn  F=F0cosΩt. Khi thay đổi  Ω ta ghi nhận được tại giá trị tần số góc 10 rad/s và 15 rad/s thì biên độ dao động của viên bi tương ứng là A1 và A2.

a) So sánh A1 và A2.

Xem đáp án » 04/10/2023 81

Câu 6:

Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng 100 N/m gắn với vật nặng 100 g dao động điều hoà trong không khí dưới ngoại lực cưỡng bức  F=F0sin50πtN. Để có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng, người ta thực hiện phương án nào sau đây?

Xem đáp án » 04/10/2023 70

Câu 7:

Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có khả năng xảy ra hiện tượng cộng hưởng? Giải thích cơ chế cộng hưởng.

a) Đoàn người bước đều qua cầu, làm cầu rung lắc mạnh.

Xem đáp án » 04/10/2023 65

Câu 8:

Trong một cửa hàng, cửa ra vào được thiết kế đóng tự động nhờ một hệ thống lò xo bên trong bản lề. Sau khi khách hàng mở cửa và ngừng tác dụng lực, cánh cửa sẽ dao động quanh trục quay và dừng lại ở vị trí ban đầu. Hãy cho biết đây là ứng dụng của hiện tượng nào và tìm hiểu nguyên lí hoạt động của cửa đóng tự động này.

Xem đáp án » 04/10/2023 65

Câu 9:

Chỉ ra phát biểu sai.

Xem đáp án » 04/10/2023 63

Câu 10:

Hãy nêu hai ví dụ cho mỗi hiện tượng: dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và cộng hưởng trong đời sống.

Xem đáp án » 04/10/2023 61

Câu 11:

Hãy phân biệt dao động tắt dần và dao động cưỡng bức.

Xem đáp án » 04/10/2023 61

Câu 12:

Một vật có tần số riêng 20 Hz đang thực hiện dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn  F=20cos50πt+πN. Tần số dao động của vật trong giai đoạn ổn định là

Xem đáp án » 04/10/2023 60

Câu 13:

Một chiếc ô tô đang chạy trên đoạn đường lát gạch, cứ cách khoảng 5 m lại có một rãnh nhỏ. Tần số dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 0,5 Hz. Ô tô bị xóc mạnh nhất khi chạy với tốc độ bao nhiêu?

Xem đáp án » 04/10/2023 60

Câu 14:

Khi không còn ngoại lực duy trì, dao động của con lắc đơn trong không khí bị tắt dần do

Xem đáp án » 04/10/2023 56

Câu 15:

Vật nhỏ nặng 100 g gắn với một lò xo nhẹ đang dao động điều hoà dọc theo một trục nằm trong mặt phẳng ngang trên đệm không khí có li độ  x=2sin100πtπ3cm. Nếu tắt đệm không khí, độ giảm cơ năng của vật đến khi vật hoàn toàn dừng lại là bao nhiêu?

Xem đáp án » 04/10/2023 53