Dao động tắt dần là gì? Công thức tính và ví dụ minh họa

Dao động tắt dần là gì?

Dao động tắt dần được hiểu là những dao động có biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian. Nguyên nhân xảy ra hiện tượng này là do lực ma sát hoặc lực cản của môi trường gây nên.

Chu kỳ và tần số của dao động tắt dần sẽ không phụ thuộc vào biên độ dao động mà phụ thuộc vào chu kỳ và dao động riêng của vật.

Hiện nay có hai loại dao động tắt dần:

• Dao động tắt dần nhanh
• Dao động tắt dần chậm

Công thức dao động tắt dần

Dưới đây là một số công thức mà bạn có thể ứng dụng khi thực hiện tính dao động tắt dần:

Công thức tính độ giảm biên độ sau mỗi chu kì dao động

• Trong một chu kì độ giảm biên độ

• Biên độ giảm đều sau mỗi chu kì

Số dao động vật thực hiện cho tới khi dừng lại

Thời gian vật dao động cho tới khi dừng lại

Độ giảm năng lượng của dao động sau mỗi chu kì

Ví dụ minh họa

Trong hình bên trên, Aₒ là biên độ dao động lúc đầu (lúc được kích thích dao động), T là chu kì dao động riêng (mà ta thường ký hiệu là Tₒ)

Vì năng lượng dao động của một hệ tỉ lệ với bình phương biên độ dao động nên trong hệ dao động tắt dần thì cơ năng giảm dần. Độ biến thiên cơ năng của hệ trong một khoảng thời gian bằng công của lực ma sát (hay lực cản) tác dụng lên hệ trong thời gian đó.

Wsau – Wđầu = Amasat

Trong trường hợp lực ma sát (hay lực cản) có độ lớn không đổi thì quãng đường s mà vật m của con lắc lò xo dao động theo phương ngang đi được từ lúc truyền vận tốc Vₒ đến lúc dừng hẳn được tính bằng công thức:

Trong đó

• là hệ số ma sát trượt giữa vật m và mặt phẳng ngang.
• Như vậy nếu như lực ma sát càng lớn thì quãng đường s vật đi được (từ lúc bắt đầu dao động đến lúc dừng hẳn) càng nhỏ. Ta nói: Ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh.
• Mỗi hệ dao động tắt dần sẽ có một tần số dao động riêng fₒ (tức là có chu kỳ dao động riêng Tₒ)

Đối với con lắc lò xo dao động tắt dần thì:

Đối với con lắc đơn dao động tắt dần thì:

Trên đây là những nội dung về dao động tắt dần mà AME Group muốn chia sẻ đến bạn. Mong rằng qua bài biết sẽ đem lại cho bạn nhiều kiến thức bổ ích. Mọi thắc mắc hay những ý kiến đóng góp vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ.