Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 9 chi tiết trong Chủ đề 1: Dao động Cánh diều giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.7 trang 9 SBT Vật Lí 11: Âm thoa y tế như trong Hình 1.5 được sử dụng để phát hiện triệu chứng giảm sự nhạy cảm với các rung động – một biểu hiện của chứng rối loạn thần kinh. Âm thoa này có tần số 128 Hz. Chu kì dao động của âm thoa là bao nhiêu.

Lời giải:

Chu kì dao động của âm thoa là:

$T=\frac{1}{f}=\frac{1}{128}=7,{8125.10}^{-3}\mathrm{s}=7,8125\mathrm{m}\mathrm{s}$

Đáp án: 7,8125 ms

Bài 1.8 trang 9 SBT Vật Lí 11: Một nguyên tử trong tinh thể dao động điều hòa với tần số 1,0.10¹⁴ Hz. Biên độ dao động của nguyên tử đó là 2,0.10^-12 m. Xác định:

a) Tốc độ cực đại của nguyên tử.

b) Gia tốc cực đại của nguyên tử.

Lời giải:

Nguyên tử đó dao động với tần số góc:

$\omega =2\pi f=2\pi {.10}^{14}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

a) Tốc độ dao động cực đại của nguyên tử:

$v_{max}=\omega A=2\pi {.10}^{14}.2{.10}^{-12}=4\pi {10}^{-12}=400\pi \mathrm{m}/\mathrm{s}$

b) Gia tốc cực đại của nguyên tử:

$a_{max}={\omega }^{2}A={\left(2\pi {.10}^{14}\right)}^2.2{.10}^{-12}=8{\pi }^2{10}^{16}\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$

Bài 1.9 trang 9 SBT Vật Lí 11: Cho hai dao động điều hòa (1) và (2) có đồ thị li độ - thời gian như Hình 1.6. Xác định:

a) Biên độ, chu kì, tẩn số của mỗi dao động.

b) Độ lệch pha của hai dao động tính theo đơn vị độ và rad.

Lời giải:

a) Từ đồ thị ta thấy:

Xét dao động điều hòa (1)

- Biên độ dao động là giá trị lớn nhất của li độ: A = 15 cm

- Chu kì dao động của vật: T = 60 ms

- Tần số dao động của vật: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{{60.10}^{-3}}=16,7\mathrm{H}\mathrm{z}$

Xét dao động điều hòa (2)

- Biên độ dao động là giá trị lớn nhất của li độ: A = 15 cm

- Chu kì dao động của vật: T = 60 ms

- Tần số dao động của vật: $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{{60.10}^{-3}}=16,7\mathrm{H}\mathrm{z}$

b) Hai vật dao động cùng chu kì T.

Từ đồ thị, ta thấy độ lệch thời gian của hai dao động khi cùng một trạng thái là:

$\mathrm{\Delta }t=17\mathrm{m}\mathrm{s}$

Độ lệch pha của hai dao động là:

$\mathrm{\Delta }\phi =\frac{\mathrm{\Delta }t}{T}=\frac{17}{60}$ dao động

Độ lệch pha tính theo đơn vị độ: $\mathrm{\Delta }\phi =\frac{17}{60}{.360}^o={102}^o$

Độ lệch pha tính theo đơn vị rad: $\mathrm{\Delta }\phi =\frac{17}{60}.2\pi =\frac{17\pi }{30}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}$

Bài 1.10 trang 9 SBT Vật Lí 11: Bố trí thí nghiệm như trong Hình 1.7. Vật có khối lượng m được gắn chặt vào một đầu thước kẻ và cho dao động điều hòa tự do dưới tác dụng của cú gảy ban đầu. Một máy đo gia tốc được gắn với vật giúp ta xác định được gia tốc của nó ở các vị trí khác nhau. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc vào li độ được cho như trong Hình 1.8.

a) Giải thích tại sao đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.

b) Từ đồ thị xác định biên độ và gia tốc cực đại của vật.

c) Xác định tần số góc và chu kì dao động của vật.

Phương pháp giải:

- Vận dụng kiến thức đã học về các đại lượng của phương trình dao động điều hoà.

+ Mối liên hệ giữa gia tốc và li độ: $a=-{\omega }^{2}x$

+ Khi vật ở vị trí biên $(x=\pm A);v=0;a=a_{max}=\mp {\omega }^{2}A$

+ Khi vật ở vị trí cân bằng $(x=0);v=v_{max}=\pm \omega A;a=0$

- Đồ thị dao động điều hòa.

+ Biên độ của dao động A: độ lớn cực đại của li độ x

+ Chu kì của dao động $T=\frac{2\pi }{\omega }$

+ Tần số góc của dao động $\omega$

Lời giải:

a) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa gia tốc và li độ bằng phương trình $a=-{\omega }^{2}x$với $\omega$không đổi. Nên độ dốc của đồ thị là: $-{\omega }^2<0$

Vì vậy, đồ thị có dạng đường thẳng với độ dốc âm.

b) Từ đồ thị, dễ thấy biên độ của vật là A = 2 cm, gia tốc cực đại của vật là a = 4 cm/s2.

c) Tần số góc của vật là :

${\omega }^2=\frac{a_{max}}{x}=\frac{4}{2}=2$

$\Rightarrow \omega =\sqrt{2}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}/\mathrm{s}$

Chu kì dao động của vật là :

$T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{2\pi }{\sqrt{2}}=\pi \sqrt{2}\mathrm{s}$