Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng

Câu hỏi:

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi?

A. Tần số của lực cưỡng bức lớn hơn tần số dao động riêng của hệ.

B. Tần số của lực cưỡng bức nhỏ hơn tần số dao động riêng của hệ.

C. Tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.

D. Tần số của lực cưỡng bức gấp đôi tần số dao động riêng của hệ.

Đáp án đúng C

Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ, cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức sẽ tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của f0 của hệ.

Giải thích lý do chọn đáp án đúng là C

– Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức sẽ tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của f0 của hệ.

Điều kiện cộng hưởng: f = f0.

Ví dụ: Cộng hưởng ở hộp cộng hưởng của đàn guitar, violon,…

– Đặc điểm: Hiện tượng thể hiện rõ nét nếu lực cản của môi trường là nhỏ.

– Ứng dụng của cộng hưởng:

+ Cộng hưởng có lợi: Với một lực nhỏ có thể tạo dao động có biên độ vô cùng lớn. Ví dụ một em nhỏ cần đưa võng cho người lớn, sức của em bé chỉ có hạn nên không thế đấy võng lên cao ngay được, nhưng nếu em bé đẩy võng bằng đúng xung nhịp mà tần số bằng tần số riêng của võng thì có thể đưa võng lên rất cao.

Bản thân dây đàn phát ra âm rất nhỏ, nhưng nhờ bầu đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng mà âm phát ra to hơn rất nhiều.

+ Cộng hưởng có hại: Mọi vật đàn hồi đều là hệ dao động và đều có tần số riêng của nó. Đó có thể là chiếc cầu, bệ máy, khung xe, thành tàu, vv…. Nếu vì một lý do nào đó chúng dao động cộng hưởng với một vật dao động khác, như vậy làm chúng rung lên rất mạnh và có thể bị gãy, đổ.

– Dao động cơ học là một biến thiên liên tục giữa 2 năng lượng động năng và thế năng.

– Các loại dao động trong cơ học vật lý là dao động tự do, dao động tắt dần, dao động duy trì.

+ Dao động tự do là dao động mà chu kì dao động của vật chỉ phụ thuộc các đặc tính của hệ dao động, không phụ thuộc vào bất kì các yếu tố bên ngoài được gọi là dao động tự do. Chu kì giao động tự do đó gọi là chu kì dao động riêng.

+ Dao động tắt dần: Là dao động mà ở đó biên độ giảm dần theo thời gian. Nguyên nhân do có lực ma sát của môi trường lên cơ hệ. Lực này sẽ thực hiện công âm làm cơ năng của con lắc sẽ giảm dần. Ma sát càng lớn. dao động ngừng lại càng nhanh.

+ Dao động duy trì: Là dao động có biên độ không có đổi theo thời gian. Nguyên tắc duy trì dao động: Về nguyên tắc ta phải tác dụng vào con lắc một lực tuần hoàn với tần số bằng tần số riêng. Lực này phải nhỏ sao cho không làm biến đổi tần số riêng của con lắc, cung cấp cho nó một năng lượng đúng bằng phần năng lượng sẽ bị tiêu hao sau mỗi nửa chu kì.

+ Dao động cưỡng bức: Dao động cưỡng bức là dao động luôn chịu tác dụng từ ngoại lực biến thiên tuần hoàn, biểu thức lực có dạng là:

F = F0cos(ωt + φ).

Mọi người cùng hỏi:

1. Câu hỏi: Hiện tượng cộng hưởng là gì?

Trả lời: Cộng hưởng là hiện tượng tăng cường một tín hiệu hoặc hiện tượng trong môi trường, thông qua sự tương tác và phản hồi tích cực giữa các yếu tố. Trong ngữ cảnh khác nhau, cộng hưởng có thể áp dụng cho nhiều lĩnh vực, từ vật lý đến xã hội học.

2. Câu hỏi: Hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra ở đâu?

Trả lời: Hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả vật lý, sinh học, kinh tế và xã hội. Ví dụ, trong vật lý, cộng hưởng có thể thể hiện trong việc gia tăng độ cường của sóng âm hoặc ánh sáng thông qua sự tương tác cùng pha giữa các làn sóng. Trong xã hội, cộng hưởng có thể xuất hiện khi sự tăng trưởng hoặc thành công của một yếu tố dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng và không đối xứng của sự tương tác hoặc phản hồi.

3. Câu hỏi: Cách mà hiện tượng cộng hưởng xảy ra là gì?

Trả lời: Hiện tượng cộng hưởng thường xảy ra thông qua cơ chế phản hồi tích cực. Khi một yếu tố tác động lên môi trường, nó có thể gây ra một sự thay đổi nhỏ ban đầu. Tuy nhiên, sự thay đổi này có thể tạo ra phản hồi tích cực trong các yếu tố khác, dẫn đến sự gia tăng đáng kể của hiện tượng ban đầu. Sự gia tăng này có thể tạo ra hiện tượng cộng hưởng, nơi sự tương tác tích cực tạo ra sự gia tăng lớn hơn và nhanh chóng hơn.

4. Câu hỏi: Hiện tượng cộng hưởng có thể có tác động tích cực và tiêu cực như thế nào?

Trả lời: Hiện tượng cộng hưởng có thể có tác động tích cực hoặc tiêu cực tùy thuộc vào ngữ cảnh. Trong trường hợp tích cực, sự tương tác và phản hồi tích cực giữa các yếu tố dẫn đến sự gia tăng đáng kể của hiện tượng có lợi. Tuy nhiên, trong trường hợp tiêu cực, hiện tượng cộng hưởng có thể dẫn đến sự gia tăng tiêu cực, khi các yếu tố tương tác tạo ra sự tăng trưởng không mong muốn và không kiểm soát.