Một số toà nhà cao tầng sử dụng các con lắc nặng trong bộ giảm chấn khối lượng

Một số toà nhà cao tầng sử dụng các con lắc nặng trong bộ giảm chấn khối lượng (mass damper) để giảm thiểu sự rung động gây ra bởi gió hay những cơn địa chấn nhỏ. Giả sử vật nặng của con lắc có khối lượng 3,0.10 kg, thực hiện dao động điều hoà với với tần số 15 Hz với biên độ dao động là 15 cm. Hãy xác định thế năng cực đại của hệ con lắc trong bộ giảm chấn khối lượng.

Giải Vật Lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà - Chân trời sáng tạo

Luyện tập trang 23 Vật Lí 11: Một số toà nhà cao tầng sử dụng các con lắc nặng trong bộ giảm chấn khối lượng (mass damper) để giảm thiểu sự rung động gây ra bởi gió hay những cơn địa chấn nhỏ. Giả sử vật nặng của con lắc có khối lượng 3,0.10⁵ kg, thực hiện dao động điều hoà với với tần số 15 Hz với biên độ dao động là 15 cm. Hãy xác định thế năng cực đại của hệ con lắc trong bộ giảm chấn khối lượng.

Lời giải:

Tần số dao động $f=15Hz\Rightarrow \omega =2\pi f=30\pi \left(rad/s\right)$

Thế năng cực đại: $W_{t\max }=\frac{1}{2}m{\omega }^2{A}^2=\frac{1}{2}{\mathrm{.3.10}}^5.{\left(30\pi \right)}^2.0,{15}^2\approx {3.10}^{7}J$

Lời giải Vật Lí 11 Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hoà hay khác:

• Mở đầu trang 22 Vật Lí 11: Tiến hành thí nghiệm như mô tả trong Hình 3.1. Đặt một tấm gỗ cố định lên tường, đưa vật nặng của con lắc đơn ....

• Câu hỏi 1 trang 22 Vật Lí 11: Dựa vào công thức (3.2) và Hình 3.2, mô tả sự thay đổi của thế năng trong một chu kì dao động của vật.....

• Câu hỏi 2 trang 23 Vật Lí 11: So sánh chu kì, tần số biến thiên của thế năng với chu kì, tần số dao động của vật.....

• Câu hỏi 3 trang 23 Vật Lí 11: Dựa vào công thức (3.5) và Hình 3.3, mô tả sự thay đổi của động năng trong một chu kì dao động của vật.....

• Câu hỏi 4 trang 24 Vật Lí 11: So sánh pha dao động của thế năng và động năng khi vật dao động điều hoà.....

• Luyện tập trang 24 Vật Lí 11: Một vật có khối lượng 2 kg dao động điều hoà có đồ thị vận tốc – thời gian như Hình 3.4. Xác định tốc độ cực đại và động năng cực đại của vật trong quá trình dao động.....

• Câu hỏi 5 trang 24 Vật Lí 11: Quan sát Hình 3.5 và mô tả sự thay đổi của động năng và thế năng khi vật dao động di chuyển từ biên âm đến biên dương.....

• Câu hỏi 6 trang 25 Vật Lí 11: Quan sát Hình 3.5 và 3.6, nhận xét về độ lớn của động năng, thế năng và cơ năng trong quá trình dao động điều hoà của vật. ....

• Câu hỏi 7 trang 25 Vật Lí 11: Dựa vào biểu thức (3.2) và (3.5), hãy thiết lập biểu thức (3.7).....

• Luyện tập trang 25 Vật Lí 11: Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng, hãy chỉ ra những khoảng thời gian trong một chu kì dao động mà....

• Vận dụng trang 25 Vật Lí 11: Biết phương trình li độ của một vật có khối lượng 0,2 kg dao động điều hoà là ....

• Bài 1 trang 25 Vật Lí 11: Một hệ dao động điều hoà với chu kì 2 s. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng của vật. ...

• Bài 2 trang 25 Vật Lí 11: Xét một vật bắt đầu dao động điều hoà từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục toạ độ. ....