3. Dao động cơ cỡng bức
Dao động dới tác động ngoại lực tuần hon.
(bùnănglợng thắng lực cản) -> Hệ dao động
với tần số cỡng bức
3.1. Phơng trình dao động cơ cỡng bức
Lực đn hồi: F
dh
=-kx, Lực cản: F
C
=-rv,
Lực cỡng bức: F
CB
=Hcost
tcos
m
H
x
m
k
dt
dx
m
r
dt
xd
2
2
=++
2
0
m
k
=
= 2
m
r
tcos
m
H
x
dt
dx
2
dt
xd
2
0
2
2
=++
Phơng trình không thuần nhất có nghiệm:
x = x
td
+ x
cb
Sau thời gian dao động tắt dần bị tắt, chỉ còn
lại dao động cỡng bức:
2222
0
2
4)(m
H
A
+
=
2
0
2
2
tg
=
3.2. Khảo sát dao động cơ cỡng bức
0
d
dA
=
0
22
0
2
A
2
0
m
H
A
max
0
x = x
cb
=Acos(t+)
22
0ch
2β−ω=Ω
☛ TÇnsècéngh−ëng: Ω = Ω
ch
x¶y ra céng
h−ëng -> A = A
max
22
0
max
m2
H
A
β−ωβ
=
Ω
A
max
ω
0
• β=0 → Ω = ω
0
céng h−ëng nhän
β=ω
0
β=0,25ω
0
β=0,05ω
0
• β cμng nhá h¬n ω
0
céng h−ëng cμng nhän
3.3. ứng dụng hiện tợng cộng hởng
Lợi: Dùng lực nhỏ duy trì dao động
Đo tần số dòng điện-tần số kế
Hại: gây phá huỷ -> tránh cộng hởng
4. Tổng hợp, phân tích các dao động
Tổng hợp hai dao động cùng phơng x:
x
Cùng tần số :
x
1
=a
1
cos(t+
1
)
x
2
=a
2
cos(t+
2
)
x=a.cos(t+)
t+
1
1
a
r
a
r
t+
2
2
a
r
2/1
2121
2
2
2
1
)]cos(aa2aa[a ++=
2211
2211
cosacosa
sinasina
tg
ϕ+ϕ
ϕ
+
ϕ
=ϕ
② TÇn sè ω
1
≈ ω
2
, ϕ
1
= ϕ
2
= ϕ, a
1
=a
2
=a
0
:
x
1
=a
0
cos(ω
1
t+ϕ) x
2
=a
0
cos(ω
2
t+ϕ)
)](t)cos[(a2a2a
21
2
0
2
0
2
ϕ−ϕ+ω−ω+=
])t)cos[(1(a2a
21
2
0
2
ω−ω+=
2
t)(
cosa4a
21
22
0
2
ω
−
ω
=
|
2
t)(
cosa2|a
21
0
ω
−
ω
=
21
4
T
ω−ω
π
=
Chu k× biªn ®é lín
]
2
t)(
cos[.ax
21
ϕ+
ω
+
ω
=
Phách
|
2
t)(
cosa2|a
21
0
=
]
2
t)(
cos[.ax
21
+
+
=
t
x
T lớn
Phách l hiện tợng tổng hợp hai dao động
điều ho thnh dao động biến đổi không điều
ho có tần số rất thấp bằng hiệu tần số của 2
dao động thnh phần
ứng dụng trong kĩ thuật vô tuyến
❷ Tæng hîp hai dao ®éng vu«ng gãc (Xem BT
1.1)
Cïng tÇn sè ω:
x=a
1
cos(ωt+ϕ
1
)
y=a
2
cos(ωt+ϕ
2
)
)(sin)cos(
aa
xy
2
a
y
a
x
12
2
12
21
2
2
2
2
1
2
ϕ−ϕ=ϕ−ϕ−+
① ϕ
2
-ϕ
1
=2kπ
QuÜ ®¹o Ellip
0
a
y
a
x
21
=−
y
x
a
1
-a
1
a
2
-a
2
② ϕ
2
-ϕ
1
=(2k+1)π
③ ϕ
2
-ϕ
1
=(2k+1)π/2
1
a
y
a
x
2
2
2
2
1
2
=+
y
x
a
1
-a
1
a
2
-a
2
y
x
a-a
a
-a
x
2
+ y
2
=a
2
x
a
1
-a
1
a
2
-a
2
Tr−êng hîp trung gian
④ Kh¸c tÇn sè ω:
x=a
1
cos(ω
1
t+ϕ
1
)
y=a
2
cos(ω
2
t+ϕ
2
)
QuÜ ®¹o tuú
thuéc vμo
2
1
1
2
T
T
hay
ω
ω
a
2
x
a
1
-a
1
-a
2
2
1
T
T
2
1
=