Hiện tượng cộng hưởng là kiến thức vật lý mà chúng ta được được học trong chương trình Vật lý 12. Bạn có nhớ Hiện tượng cộng hưởng là gì, xảy ra khi nào? Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng là gì không? Cùng Palada.vn ôn lại kiến thức về hiện tượng cộng hưởng nhé!
Tóm tắt
Hiện tượng cộng hưởng là gì?
Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đột ngột đến giá trị cực đại, khi tần số f của lực cưỡng bức bằng với tần số riêng của f0 của hệ.
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi nào?
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi một hệ thống có thể lưu trữ và truyền năng lượng giữa các chế độ lưu trữ khác nhau. Ví dụ như động năng hoặc thế năng như bạn thường thấy với con lắc đơn. Hầu hết các hệ thống có một tần số cộng hưởng và có biên độ thấp dần khi chúng di chuyển ra khỏi trung tâm.
Ví dụ hiện tượng cộng hưởng trong đời sống
– Ví dụ 1: Gảy đàn ghi ta.
Hiện tượng cộng hưởng có vai trò giúp cho không khí trong hộp đàn có thể dao động cộng hưởng với những tần số dao động khác nhau của dây đàn.
– Ví dụ 2: Chiếc cầu bị rung lắc do hiện tượng cộng hưởng
– Ví dụ 3: Chiếc ly thuỷ tinh đặt gần chiếc loa phát nhạc công suất lớn, ly thuỷ tinh bị vỡ khi loa phát ra âm thanh quá lớn.
– Ví dụ 4: Khi chơi xích đu, đưa võng,…
Hiện tượng cộng hưởng điện từ
Trong một đoạn mạch khi cảm kháng và dung kháng bằng nhau thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. Tần số cộng hưởng trong mạch LC được cho bởi công thức: =1LC
Phương pháp giải bài tập hiện tượng cộng hưởng điện:
- Điều kiện: Zn= Zc ⇔ L= 1C⇔ LC2=1
- Cường độ dòng điện trong đoạn mạch cực đại: Imax= UZmin= UR= URR
- Điện áp hiệu dụng: UL= UC=> UR= U; P= Pmax= U2R
- Điện áp và cường độ dòng điện cùng pha (φ = 0 )
- Hệ số công suất cực đại: cosφ = 1
Hiện tượng cộng hưởng cơ
Cộng hưởng cơ học là xu hướng của một hệ thống cơ học, đáp ứng biên độ lớn hơn khi tần số cộng hưởng cơ học phù hợp với tần số dao động tự nhiên của hệ thống so với các tần số khác.
Cộng hưởng cơ học có thể tạo ra rung động đủ mạnh để phá hủy đối tượng gần chúng.
Ví dụ, người lính diễu hành qua 1 cây cầu có thể thiết lập các rung động cực mạnh ở tần số tự nhiên của cây cầu và khiến cầu rung lắc. Vào năm 1940, gió giật ở Puget Sound Narrows, Tacoma, Washington khiến cho một cây cầu treo rung chuyển mạnh và sập.
Cộng hưởng âm thanh là gì?
Cộng hưởng âm thanh là hiện tượng hệ thống âm thanh khuếch đại sóng âm có tần số trùng với một trong các tần số dao động tự nhiên của hệ thống âm thanh. Cộng hưởng âm thanh là một yếu tố quan trọng đối với các nhà chế tạo nhạc cụ. Vì hầu hết các nhạc cụ âm thanh như dây và thân của đàn violin, chiều dài của ống trong ống sáo và hình dạng của màng trống đều sử dụng bộ cộng hưởng. Cộng hưởng âm thanh cũng rất quan trọng với thính giác của con người.
Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
- Máy thu sóng điện từ như tivi, radio đều sử dụng hiện tượng cộng hưởng để chọn thu và khuếch đại các sóng điện từ có tần số thích hợp.
- Mạch khuếch đại trung cao tần đều sử dụng cộng hưởng khuếch đại các âm thích hợp.
- Máy chụp cộng hưởng từ trong y học ứng dụng hiện tượng cộng hưởng từ để chụp ảnh các cơ quan nội tạng bên trong con người.
- Dẫn điện không cần dây dẫn cũng ứng dụng hiện tượng cộng hưởng giữa hai cuộn dây để truyền tải năng lượng điện.
- Trong thiết kế các máy móc, công trình xây dựng cần tuyệt đối tránh hiện tượng cộng hưởng gây dao động có hại cho máy móc.
- Cảnh báo an toàn cho những người đi trên cầu, đặc biệt là bộ đội hành quân. Lời khuyên là chúng ta di chuyển nhẹ nhàng. Khi hành quân nên bước lẻ để tránh tạo ra các dao động có biên độ lớn nguy hiểm.
- Ứng dụng trong việc làm chín thức ăn bằng lò vi sóng với sóng tạo ra có bước sóng 12 cm, tần số 3450 MHz. Ở mức tần số này, các sóng sẽ được hấp thụ để cộng hưởng các phân tử chất béo có trong thức ăn và làm chín chúng.
- Ứng dụng trong thu sóng radio. Khi xoay núm radio của một đài để điều chỉnh, chúng ta sẽ phải thay đổi tần số riêng mạch điện của máy thu sao cho nó bằng tần số truyền của đài. Khi hai tần số khớp với nhau thì sự hấp thụ năng lượng là cực đại và đây chính là lúc radio thu được tín hiệu của kênh cần nghe.
Nội suy là gì? Công thức nội suy tuyến tính 1 chiều, 2 chiều
Hy vọng với những thông tin tổng hợp về hiện tượng cộng hưởng trên đây đã giúp bạn đọc hiểu được cộng hưởng là gì, xảy ra khi nào, ứng dụng thực tế trong cuộc sống ra sao. Hiện tượng cộng hưởng xuất hiện khá phổ biến trong cuộc sống. Bạn hãy thử tìm thêm những ví dụ thực tế về hiện tượng cộng hưởng và chia sẻ với chúng tôi nhé!
