VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Vì sao dán thêm khối nhỏ lên thước nhựa có thể đổi tiếng rung?

Một thước nhựa kẹp nhẹ ở mép bàn phát ra âm khác khi gắn thêm vật nhẹ gần đầu tự do.

Thước uốn có quán tính phân bố dọc chiều dài. Khối thêm vào làm đổi sự phân bố quán tính và dạng mode, nên tần số riêng thay đổi dù vật liệu thước không đổi. Tác động phụ thuộc nơi đặt khối, không chỉ tổng khối lượng.

Gắn gần vùng chuyển động mạnh thường tác động rõ hơn gần chỗ gần như đứng yên của mode đang xét. Đây là ý tưởng cơ bản của nhiều cảm biến khối lượng rung.

Không dùng vật nặng hay thước kim loại bật mạnh; kẹp và vật dán cần chắc trong quan sát nhẹ.

Ở gần đầu tự do, một khối nhỏ phải chuyển động cùng vùng thước đang rung mạnh nên có thể làm thay đổi quán tính hiệu dụng đáng kể. Cùng khối đó đặt sát điểm kẹp thường ảnh hưởng ít hơn tới mode uốn đầu tiên. So sánh này còn cho thấy khối lượng toàn hệ không đủ mô tả nhịp rung: vị trí của khối lượng so với hình dạng dao động cũng quan trọng. Lớp keo dán có thể đồng thời đổi độ cứng và hao phí.

*Thước uốn được kẹp ở một đầu với khối nhẹ gắn gần đầu tự do. Đường nét đứt là vị trí chưa biến dạng; độ võng được phóng đại.*

Kiến thức liên hệ: Dao động; mở rộng mode uốn phân bố.

Học tiếp: Vì sao kĩ sư dùng mô hình điều hòa phân tích rung.

Tư liệu đối chiếu

- https://openstax.org/books/college-physics/pages/16-introduction-to-oscillatory-motion-and-waves