Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

ngân Ngày: 17-03-2024 Lớp 11

250

Với giải Câu 4.7 (VD) trang 19 SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 4: Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải, từ đó biết cách làm bài tập SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản

Câu 4.7 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. Động cơ quay với tần số góc ω. Ngoại lực do đĩa tác dụng lên lò xo có dạng $F = F_{0} sin (ω t)$ . Khi đó, vật sẽ dao động điều hoà với biên độ được chứng minh bằng lí thuyết là:

$A = \frac{F_{0}}{\sqrt{m^{2} {(ω^{2} - ω_{0}^{2})}^{2} + b^{2} ω^{2}}},$ trong đó $ω_{0} = \sqrt{\frac{k}{m}}$ là tần số góc riêng của con lắc lò xo, b là hệ số ma sát nhớt được xác định là hệ số tỉ lệ của lực cản môi trường và tốc độ của vật. Biết $F_{0} = 10 N$ , khi thay đổi tần số góc, tại giá trị $ω = 100 π rad/s$ , người ta ghi nhận được con lắc dao động với biên độ lớn nhất $A_{max} = 5 cm$ . Hãy tính hệ số ma sát nhớt của chất lỏng.

(ảnh 1)

Lời giải:Ta có: $A = \frac{F_{0}}{\sqrt{m^{2} {(ω^{2} - ω_{0}^{2})}^{2} + b^{2} ω^{2}}}$

Khi xảy ra cộng hưởng thì $ω = ω_{0}$

Với $ω = 100 π rad/s$ , con lắc dao động với biên độ cực đại (cộng hưởng).

$\Rightarrow A = A_{max} = \frac{F_{0}}{b ω} \Rightarrow b = \frac{F_{0}}{ω A_{max}} = \frac{10}{100 π \cdot 0,05} \approx 0,64 kg/s$

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Câu 4.1 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Khi không còn ngoại lực duy trì, dao động của con lắc đơn trong không khí bị tắt dần do

Câu 4.2 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Phát biểu nào dưới đây không đúng khi nói về dao động tắt dần?

Câu 4.3 (B) trang 16 Sách bài tập Vật Lí 11: Chỉ ra phát biểu sai.

Câu 4.4 (B) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật có tần số riêng 20 Hz đang thực hiện dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = 20cos(50pi.t + pi) (N). Tần số dao động của vật trong giai đoạn ổn định là

Câu 4.5 (B) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi

Câu 4.6 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một chiếc ô tô đang chạy trên đoạn đường lát gạch, cứ cách khoảng 5 m lại có một rãnh nhỏ. Tần số dao động riêng của khung xe trên các lò xo giảm xóc là 0,5 Hz. Ô tô bị xóc mạnh nhất khi chạy với tốc độ bao nhiêu?

Câu 4.7 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng 500 g gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Con lắc này chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Khi tần số góc của ngoại lực lần lượt là 5 rad/s và 8 rad/s thì biên độ của dao động con lắc lần lượt là A₁ và A₂. Hãy so sánh A₁ và A₂.

Câu 4.8 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m gắn vào một lò xo có độ cứng 50 N/m. Tác dụng lên vật ngoại lực cưỡng bức F = 40cos(10pi.t - pi) (N) dọc theo trục lò xo thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Lấy pi mũ 2 = 10. Giá trị của m là

Câu 4.9 (H) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Vật nhỏ nặng 100 g gắn với một lò xo nhẹ đang dao động điều hoà dọc theo một trục nằm trong mặt phẳng ngang trên đệm không khí có li độ x = căn 2 sin (100 pi.t - pi/3) (cm). Nếu tắt đệm không khí, độ giảm cơ năng của vật đến khi vật hoàn toàn dừng lại là bao nhiêu?

Câu 4.10 (VD) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng 100 N/m gắn với vật nặng 100 g dao động điều hoà trong không khí dưới ngoại lực cưỡng bức F = F₀sin(50pi.t) (N). Để có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng, người ta thực hiện phương án nào sau đây?

Câu 4.11 (VD) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo dao động điều hoà trên mặt phẳng nằm ngang gồm một vật nhỏ có khối lượng 100 g gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng 98 N/m. Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,02 . Lấy g = 9,8 m/s². Tính độ giảm biên độ sau mỗi lần vật qua vị trí cân bằng.

Câu 4.1 (B) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy nêu hai ví dụ cho mỗi hiện tượng: dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và cộng hưởng trong đời sống

Câu 4.2 (B) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy giải thích nguyên nhân gây ra dao động tắt dần.

Câu 4.3 (H) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Hãy phân biệt dao động tắt dần và dao động cưỡng bức.

Câu 4.4 (B) trang 17 Sách bài tập Vật Lí 11: Một vật có tần số riêng 20 Hz đang thực hiện dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = 20cos(50pi.t + pi) (N). Tần số dao động của vật trong giai đoạn ổn định là

Câu 4.5 (H) trang 18 Sách bài tập Vật Lí 11: Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ gắn vào một lò xo, viên bi có thể dao động điều hoà với tần số góc riêng 20 rad/s. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn F = F₀cos(Ωt). Khi thay đổi Ω ta ghi nhận được tại giá trị tần số góc 10 rad/s và 15 rad/s thì biên độ dao động của viên bi tương ứng là A₁ và A₂.

Câu 4.6 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một dao động tắt dần, nếu xem gần đúng dao động tắt dần này là dao động điều hoà, cứ sau mỗi chu kì thì cơ năng của hệ sẽ giảm 24%. Hỏi sau khoảng bao nhiêu chu kì, biên độ của dao động sẽ giảm còn một nửa?

Câu 4.7 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Để đo hệ số ma sát nhớt của chất lỏng, người ta thực hiện một thí nghiệm đơn giản dựa trên hiện tượng dao động cưỡng bức như Hình 4.1. Gắn một vật có khối lượng m vào một lò xo có độ cứng k trong chất lỏng, đầu còn lại của lò xo được gắn vào một đĩa được điều khiển bởi động cơ có tốc độ điều chỉnh được. Động cơ quay với tần số góc ω. Ngoại lực do đĩa tác dụng lên lò xo có dạng F = F₀sin(ωt). Khi đó, vật sẽ dao động điều hoà với biên độ được chứng minh bằng lí thuyết là:

Câu 4.8 (VD) trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong một cửa hàng, cửa ra vào được thiết kế đóng tự động nhờ một hệ thống lò xo bên trong bản lề. Sau khi khách hàng mở cửa và ngừng tác dụng lực, cánh cửa sẽ dao động quanh trục quay và dừng lại ở vị trí ban đầu. Hãy cho biết đây là ứng dụng của hiện tượng nào và tìm hiểu nguyên lí hoạt động của cửa đóng tự động này.

Xem thêm các bài giải SBT Vật lí 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 3: Năng lượng trong dao động điều hòa

SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 5: Sóng và sự truyền sóng

SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 6: Các đặc trưng vật lí của sóng

SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 7: Sóng điện từ

SBT Vật lí 11 (Chân trời sáng tạo) Bài 8: Giao thoa sóng

Từ khóa :

Giải bài tập Vật lí 11

Đánh giá

0

0 đánh giá

Đánh giá

Bài viết cùng môn học

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Một nhà sinh vật học khi vừa ra khỏi rừng thì phát hiện ra một con gấu hung dữ ở phía sau lưng

Một nhà sinh vật học khi vừa ra khỏi rừng thì phát hiện ra một con gấu hung dữ ở phía sau lưng Nguyễn Trang

262

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Hãy giải thích: Tại sao bề mặt vợt bóng bàn, găng tay thủ môn, thảm rải trên bậc lên xuống

Hãy giải thích: Tại sao bề mặt vợt bóng bàn, găng tay thủ môn, thảm rải trên bậc lên xuống Nguyễn Trang

339

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Điểm đứng yên trong giao thoa sóng là gì

Điểm đứng yên trong giao thoa sóng là gì Nguyễn Trang

312

Vật lí Tổng hợp kiến thức

Tại sao chạy lấy đà trước, ta lại nhảy được xa hơn là đứng tại chỗ nhảy ngay

Tại sao chạy lấy đà trước, ta lại nhảy được xa hơn là đứng tại chỗ nhảy ngay Nguyễn Trang

335

Tìm kiếm

Bài Viết Xem Nhiều

Bài Viết Cùng Lớp

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK

- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền

- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.

2021 © All Rights Reserved.