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 F=F0cos2πft, với F0 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 xấp xỉ bằng:
Trả lời bởi giáo viên
Khi f nằm trong khoảng từ 1,25Hz đến 1,3Hz thì biên độ cực đại, khi đó xảy ra cộng hưởng.
Ta có: f=12π√km⇒k=4π2mf2 (1)
Với f∈[1,25;1,3] thay vào (1) ta suy ra k∈[13,32;14,41]
=> Ta chọn A: k=13,64N/m
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng lí thuyết về điều kiện xảy ra cộng hưởng của dao động cưỡng bức:
- Khi xảy ra cộng hưởng, biên độ dao động của vật cực đại.
- Tần số góc dao động của lực cưỡng bức khi đó bằng tần số góc dao động riêng của hệ: ω=ω0=√km
+ Kĩ năng đọc đồ thị