Tiết 7:
DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

Giáo viên: Trần Thị Nhung
Trường THPT Hoàng Văn Thụ

Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 1: Hãy viết phương trình của dao động điều hòa? Công thức tính tần số
góc, chu kỳ, tần số của con lắc lò xo, con lắc đơn dao động điều hòa?
Phương trình của dao động điều hòa: x = Acos(t + )

Con lắc lò xo
+ Tần số góc:

k
m

2
m
2 

k

1 k
f 
2 2 m

+ Chu kỳ: T 
+ Tần số:



Con lắc đơn
+ Tần số góc:



g
l

2
+ Chu kỳ: T   2

1
+ Tần số: f  
2 2

l
g

g
l

Ôn lại kiến thức bài trước
Câu 2: Hãy viết phương trình của dao động điều hòa? Công thức tính vận tốc,
gia tốc, động năng, thế năng, cơ năng của dao động điều hòa?
+ Phương trình của dao động điều hòa: x = Acos(t + )
+ Vận tốc của dao động điều hòa: v = x' = - Asin(t +  )
+ Gia tốc của dao động điều hòa: a = v' = x” = - 2Acos(t +  ) = - 2x
1
1
2
+ Động năng của dao động điều hòa: Wd  mv  m2 A 2 sin 2 t   
2
2

+ Thế năng của dao động điều hòa:
+ Cơ năng của dao động điều hòa:

1
Wt  m2 A 2 co s 2 t   
2
1
Wd  Wd  Wt  m 2 A 2  Wdmax  Wtmax
2

Tiết 7: DAO ĐỘNG TẮT DẦN, DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Nội dung chính của bài:
I. Dao động tắt dần
II. Dao động duy trì
III. Dao động cưỡng bức
IV. Hiện tượng cộng hưởng

I. Dao động tắt dần
+ Khi không có ma sát: Con lắc lò xo, con lắc
đơn dao động điều hòa mãi mãi. Biên độ, chu
kỳ, tần số, cơ năng của nó không đổi.
+ Mỗi con lắc có một chu kỳ (tần số) xác định,
được gọi là chu kỳ riêng (tần số riêng) vì chỉ
phụ thuộc vào đặc tính của con lắc

Khi không có ma
sát, con lắc đơn,
con lắc lò xo dao
động như thế nào?

1. Định nghĩa: Dao động tắt dần
là dao động có biên độ giảm dần
theo thời gian
2. Nguyên nhân:
Khi con lắc dao động, nó luôn
chịu tác dụng của các lực cản như
lực ma sát với không khí, các lực
cản khác làm cơ năng của nó bị
mất dần (vì chuyển thành nhiệt,
các dạng năng lượng khác), nên
biên độ của nó giảm dần, và cuối
cùng con lắc dừng lại

Theo
Trong
em, thực
tại sao
tế,trong
con
Trong thực tế, con
thực
Hãy
lắctế,
đơn,
định
daocon
nghĩa
động
lắccủa
dao
lò
lắc đơn, con lắc lò
các xo
con
động
dao
lắctắt
động
đềudần?
lànhư
dao
xo dao động tắt dần
độngthế
tắtnào?
dần?

x

x

O

t

x

O

Không khí

Làm
Cho thế
mộtnào
conđể
lắckhẳng
dao
động
định:trong
Nguyên
môinhân
trường
củacó
sự
lực
tắtcản
dần
tăng
daodần
động
vàlàghi
do
lại đồ thị ma
daosát?
động của nó

t
Nước

t

O
Nhớt

+ Lực cản của môi trường
càng lớn thì sự tắt dần dao
động càng nhanh

3. Ứng dụng:
+ Khi không cần sự dao động của vật thì
sự tắt dần dao động là có lợi: Tăng nhanh
sự tắt dần của dao động, phải tăng lực
cản tác dụng lên vật dao động
+ Ứng dụng: Bộ phận giảm sóc của các
phương tiện giao thông, các thiết bị đóng
của tự động …

Dao động tắt
dần có lợi hay
có hại?

Giảm xóc của xe máy

Giảm xóc của ô tô

+ Khi cần sự dao động của vật
thì sự tắt dần dao động là có
hại: Mong muốn dao động của
vật duy trì lâu dài  phải giảm
lực cản tác dụng lên vật dao
động
+ Ứng dụng: Con lắc của đồng
hồ, võng …

Dao động tắt
dần có lợi hay
có hại?

12
9

3
6

II. Dao động duy trì
1. Định nghĩa: Dao động duy trì là dao động có
chu kỳ riêng và biên độ không đổi theo thời gian
+ Để duy trì dao động mà không thay đổi chu kỳ
riêng thì sau mỗi chu kỳ phải cung cấp phần
năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã bị
tiêu hao do ma sát

Đồng
hồ quả
lắc là
một hệ
tự dao
động

2. Hệ tự dao động là hệ thống tạo ra dao động
duy trì
3. Cấu tạo của hệ tự dao động: 3 bộ phận chính
+ Vật dao động
+ Nguồn năng lượng
+ Cơ cấu truyền năng lượng

Khi không có ma
Một
Làmhệ
thếtựnào
daođểđộng
tạo
Em
sát,hiểu
con thế
lắc nào
đơn,là
raphải
duycótrìnhững
được dao
bộ
dao
con động
lắc lòduy
xo dao
trì?
phận động?
chính nào?
động như thế nào?

III. Dao động cưỡng bức
1. Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao
động duy trì được tạo ra bằng cách tác dụng
vào vật một ngoại lực biến đổi tuần hoàn
+ Ngoại lực biến đổi tuần hoàn gọi là lực
cưỡng bức
2. Ví dụ: SGK
+ Duy trì dao động của chiếc võng
3. Đặc điểm của dao động cưỡng bức


Để tìm hiểu về đặc điểm
Hãy
Em
Lựchiểu
nêu
cưỡng
ví
như
dụ
bức
thế
về
của dao động cưỡng
phải
dao
nào động
là
códao
điều
cưỡng
động
kiện
bức, các nhà khoa học
như
cưỡng
bức?
thếbức?
nào?
đã làm thí nghiệm

3. Đặc điểm của dao động cưỡng bức
+ Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi
+ Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của
lực cưỡng bức
+ Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào
biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệch giữa
tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng của hệ
dao động: Khi tần số của lực cưỡng bức càng gần
tần số riêng của hệ dao động thì biên độ của dao
động cưỡng bức càng lớn

Dao động cưỡng bức có
đặc điểm như thế nào?



IV. Hiện tượng cộng hưởng
1. Định nghĩa:
Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên
độ của dao động cưỡng bức tăng đến giá trị
cực đại khi tần số f của lực cưỡng bức bằng
tần số riêng f0 của hệ dao động
2. Giải thích:
Khi tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số
riêng f0 của hệ dao động thì hệ được cung cấp
năng lượng một cách nhịp nhàng, đúng lúc,
do đó biên độ dao động của hệ tăng dần.
Biên độ đạt tới giá trị không đổi và cực đại
khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát
bằng tốc độ cung cấp năng lượng cho hệ

Em hiểu như thế
nào về hiện tượng
cộng hưởng?

3. Điều kiện để có cộng hưởng
+ Dao động của hệ là dao động cưỡng bức
+ Tần số f của lực cưỡng bức bằng tần số riêng
f0 của hệ dao động
4. Ứng dụng của hiện tượng cộng hưởng
+ Khi cần sự dao động của vật thì sự cộng
hưởng là có lợi: Duy trì dao động khi có cộng
hưởng là có lợi nhất (duy trì dao động của
võng)
+ Khi không cần sự dao động thì sự cộng hưởng
là có hại: Hiện tượng cộng hưởng làm vật dao
động rất mạnh, dẫn đến sự gãy vỡ vật dao động

Hiện
Hãytượng
Khi
nào
nêu cộng
điều
cộng
hưởng
kiện
hưởng
đểcócólợicộng
lợi?
hay
Khi hưởng?
có
nàohại?
có hại?

+ Câu chuyện thứ nhất: Khi
Napoleon lãnh đạo quân Pháp
đánh chiếm Tây Ban Nha. Đoàn
quân của Napoleon đi đều bước
qua một chiếc cầu sắt bắc ngang
qua một con sông sông như
thường lệ, tần số bước chân của
đoàn quân vô tình bằng tần số dao
động riêng của cầu, làm cầu rung
dữ dội và gãy. Tất cả các binh sĩ
và sĩ quan bị rơi xuống nước, rất
nhiều người bị chết đuối.
+ Câu chuyện thứ hai xảy ra ở St Peterburg (Nga), khi một đoàn quân đi qua cây
cầu lớn trên sông Neva, họ cũng đi đều bước và hiện tượng tương tự đã xảy ra.
+ Sau tai nạn này, quân đội các nước đều có quy định cấm đi đều bước trên cầu

Củng cố bài học
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
B. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực
C. Dao động duy trì có tần số phụ thuộc vào năng lượng cung cấp cho hệ dao
động
D. Cộng hưởng có biên độ phụ thuộc vào lực cản của môi trường

Củng cố bài học
Câu 2: Tìm nhận định sai trong các câu sau
A. Biên độ dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào tần số lực cưỡng bức.
B. Dao động tắt dần càng nhanh nếu lực cản của môi trường càng lớn.
C. Dao động duy trì có chu kì bằng chu kì dao động riêng của con lắc.
D. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức.

Nội dung tự học
1. Ôn tập nội dung bài đã học
+ Dao động tắt dần (định nghĩa, nguyên nhân, ứng dụng)
+ Dao động duy trì (định nghĩa, hệ tự dao động, cấu tạo của hệ tự dao động)
+ Dao động cưỡng bức (định nghĩa, đặc điểm)
+ Hiện tượng cộng hưởng (định nghĩa, điều kiện để có cộng hưởng, ứng dụng)
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo:
Bài 5: Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp
giản đồ Fre-nen
+ Các nội dung chính của bài
+ Các nội dung đó như thế nào

Thank'u!