Câu 2. Một vật dao động cưỡng bức do tác dụng của ngoại lực F = 0,5 cos10π t (F tính bằng N, t tính bằng s).

Chúng ta sẽ đi xét từng ý trong câu hỏi này:

a) Tần số dao động của vật bằng 5 Hz.

Để xác định tần số dao động của vật trong trường hợp dao động cưỡng bức, chúng ta cần xem xét tần số của ngoại lực tác dụng. Ngoại lực được cho bởi biểu thức:
\( F = 0,5 \cos(10\pi t) \)

Dạng tổng quát của ngoại lực điều hòa là \( F = F_0 \cos(\omega t + \phi) \) hoặc \( F = F_0 \cos(\omega t) \).
Trong đó:
* \( F_0 \) là biên độ của ngoại lực.
* \( \omega \) là tần số góc của ngoại lực.
* \( t \) là thời gian.
* \( \phi \) là pha ban đầu.

So sánh với biểu thức ngoại lực đã cho, ta thấy:
\( \omega = 10\pi \) rad/s.

Tần số góc \( \omega \) và tần số \( f \) có mối liên hệ là \( \omega = 2\pi f \).
Từ đó, ta có thể tính được tần số của ngoại lực:
\( f_{ngoai\,luc} = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{10\pi}{2\pi} = 5 \) Hz.

Trong dao động cưỡng bức, tần số dao động của vật CHÍNH BẰNG tần số của ngoại lực tác dụng.
Do đó, tần số dao động của vật là 5 Hz.

Vậy, nhận định a) Tần số dao động của vật bằng 5 Hz là ĐÚNG.

b) Dao động cưỡng bức có thể dẫn đến hiện tượng cộng hưởng khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ.

Hiện tượng cộng hưởng là một hiện tượng rất quan trọng trong dao động cưỡng bức. Khi tần số của ngoại lực tác dụng lên hệ dao động gần bằng với tần số riêng của hệ đó, biên độ dao động của hệ sẽ tăng lên rất lớn.

Nhận định này mô tả chính xác điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dao động cưỡng bức.

Vậy, nhận định b) Dao động cưỡng bức có thể dẫn đến hiện tượng cộng hưởng khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ là ĐÚNG.

c) Vật dao động với biên độ 0,5 m.

Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm biên độ của ngoại lực, độ chênh lệch giữa tần số ngoại lực và tần số riêng của hệ, và hệ số tắt dần của hệ.

Trong biểu thức ngoại lực \( F = 0,5 \cos(10\pi t) \), giá trị 0,5 là biên độ của ngoại lực (đơn vị là N), chứ không phải là biên độ dao động của vật (đơn vị là m).

Chúng ta không có đủ thông tin (như tần số riêng của vật, khối lượng, lực cản…) để tính toán chính xác biên độ dao động của vật. Tuy nhiên, chúng ta có thể khẳng định rằng biên độ của ngoại lực (0,5 N) không đồng nghĩa với biên độ dao động của vật (đơn vị là m).

Vậy, nhận định c) Vật dao động với biên độ 0,5 m là SAI.

d) Chu kì dao động của vật bằng 2 s.

Chúng ta đã xác định ở ý a) rằng tần số dao động của vật trong dao động cưỡng bức là 5 Hz.
Chu kì dao động \( T \) và tần số \( f \) có mối liên hệ là \( T = \frac{1}{f} \).

Từ đó, ta có thể tính được chu kì dao động của vật:
\( T = \frac{1}{f_{dao\,dong}} = \frac{1}{5} = 0,2 \) s.

Nhận định cho rằng chu kì dao động của vật bằng 2 s là sai.

Vậy, nhận định d) Chu kì dao động của vật bằng 2 s là SAI.

Tóm lại kết quả:

a) ĐÚNG

b) ĐÚNG

c) SAI

d) SAI