Dao động cưỡng bức và cộng hưởng: truyền năng lượng, tắt dần và an toàn

Chuẩn biên tập: Kết nối tri thức với cuộc sống – mô hình hóa, kiểm tra điều kiện và đánh giá hệ quả.

🔊 Nguồn tuần hoàn có thể duy trì dao động

Hệ chịu lực tuần hoàn F=F₀cosωt trải qua giai đoạn quá độ rồi dao động ổn định với tần số của lực cưỡng bức. Biên độ phụ thuộc tần số kích thích, tần số riêng, lực cản và cường độ lực.

Cộng hưởng là gì?

Biên độ đáp ứng lớn khi tần số kích thích gần vùng cộng hưởng. Khi lực cản nhỏ, đỉnh thường cao và hẹp; lực cản tăng làm đỉnh thấp và rộng, đồng thời năng lượng bị tiêu tán nhanh hơn.

Lợi ích và rủi ro

• Hữu ích trong chọn tần số, nhạc cụ, cảm biến và truyền năng lượng.
• Có thể gây rung lớn ở cầu, máy, công trình; cần đổi tần số riêng, tăng giảm chấn hoặc tránh dải kích thích.

⚠️ Không phải “tần số bằng nhau thì biên độ vô hạn”

Kết luận vô hạn chỉ xuất hiện trong mô hình lí tưởng không cản, kích thích mãi và hoàn toàn tuyến tính. Hệ thực có ma sát, giới hạn vật liệu và phi tuyến.