Giải SBT Vật lí 11 trang 20 Cánh diều

Nguyễn Mạnh Tài Ngày: 10-12-2023 Lớp 11

102

Với lời giải SBT Vật lí 11 trang 20 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 1.56 trang 20 SBT Vật Lí 11: Tháng 4 năm 1983, một lữ đoàn lính diễu hành bước đều qua cầu treo Broughton của Anh. Theo các ghi chép vào thời điểm đó, cây cầu đã bị phá hủy làm nhiều người rơi xuống nước. Hãy cho biết lí do gây ra tai nạn trên và cách phòng tránh sự cố tái diễn.

Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học về dao động cưỡng bức.

- Dao động gây ra bởi một ngoại lực cưỡng bức biến thiên tuần hoàn được gọi là dao động cưỡng bức. Dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.

- Hiện tượng biên độ 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 được gọi là hiện tượng cộng hưởng.

Lời giải:

Tần số nhịp bước chân của đoàn quân trùng với tần số dao động riêng của cầu làm xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

Cách phòng tránh: Không hành quân bước đều khi đi qua cầu.

Bài 1.57 trang 20 SBT Vật Lí 11: Vào năm 2007, một hiện tượng gây hoảng loạn cho người dân ở một toà nhà 14 tầng tại Hà Nội. Sàn của các phòng rung chuyển làm đĩa, cốc trên bàn dịch chuyển rơi vỡ ở một số căn nhà. Nguyên nhân sau đó được tìm ra là ở gần đó có một máy đầm đất đang thi công (Hình 1.21). Hãy giải thích tại sao một máy đầm đất nhỏ mà có thể làm rung chuyển các sàn nhà của một toà chung cư hàng ngàn tấn.

Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học về dao động cưỡng bức.

Lời giải:

Tần số của máy đầm đất bằng tần số riêng của toà nhà làm xảy ra cộng hưởng.

Bài 1.58 trang 20 SBT Vật Lí 11: Một người đi bộ mỗi bước dài ΔS = 0,4 m. Người này xách một xô nước rồi bước đi đều. Biết chu kì dao động riêng của nước trong xô là 0,5 s. Người này đi với tốc độ bằng bao nhiêu thì nước trong xô sóng sánh mạnh nhất?

Phương pháp giải: Vận dụng kiến thức đã học về dao động cưỡng bức.

Lời giải:

Nước trong xô sóng sánh mạnh nhất khi xảy ra cộng hưởng, chu kì dao động riêng của nước bằng chu kì nhịp bước chân của người.

$T = \frac{Δ S}{v} = T_{o} \Rightarrow v = \frac{0, 4}{0, 5} = 0, 8 m / s$

Bài 1.59 trang 20 SBT Vật Lí 11: Quả lắc của đồng hồ cổ treo tường có tác dụng vận hành cho đồng hồ chạy đúng giờ (Hình 1.22). Cứ sau mỗi chu kì dao động của quả lắc, do sức cản và việc vận hành hệ thống bánh răng để các kim đồng hồ chạy nên nó tiêu hao một năng lượng là ∆E = 0,100 mJ. Năng lượng này được lấy từ một quả tạ có trọng lượng P = 50,0 N treo trong hoặc ngoài đồng hồ.

a) Vì sao sau một thời gian dài đồng hồ chạy thì quả tạ bị hạ thấp xuống và ta lại phải đưa nó lên cao.

b) Nếu chạy trong thời gian t = 10,0 ngày thì quả tạ sẽ giảm độ cao bao nhiêu mét? Biết trong N = 30,0 chu kì dao động của quả lắc thì kim giây chuyển động được một vòng.

Lời giải:

a) Quả tạ dự trữ năng lượng dưới dạng thế năng trọng trường. Mỗi chu kì dao động, thế năng này giảm dần để bù cho phần năng lượng tiêu hao của quả lắc và hệ thống bánh răng. Do đó, độ cao quả tạ giảm dần.

b) Mỗi phút, kim dây chuyển động 1 vòng và con lắc đồng hồ thực hiện N = 30 chu kì.

⇒ Số chu kì con lắc thực hiện trong 10 ngày là: $10.24.60.30 = 432000 T$

⇒ Tổng năng lượng tiêu hao trong 10 ngày là: $E = 432000.0, {1.10}^{- 3} = 43, 2 J$
Năng lượng này bằng độ giảm thế năng trọng trường của quả tạ, do đó, độ cao quả tạ bị giảm một đoạn: $Δ h = \frac{E}{P} = \frac{43, 2}{50} = 0, 864 m$