Bài 6 trang 21 sgk vật lí 12


Một con lắc dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa...

6. Một con lắc dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh của toa xe gặp chỗ nối nhau của đường ray. Hỏi tàu chạy thẳng đều với vận tốc bằng bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi đường ray là 1,25 m. Lấy g = 9,8 m/s2.

A. 10,7 km/h.                                                        B. 34 km/h.

C. 106 km/h.                                                         D. 45 km/h.

Hướng dẫn.

B.

Chu kì dao động riêng của con lắc đơn: T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\) = 2π\(\sqrt{\frac{0,44}{9,8}}\) = 1,33 s.

Con lắc sẽ dao động mạnh nhất xảy ra hiện tượng cộng hưởng, tức là tần số (chu kì) của lực kích động bằng với tần số (chu kì) dao động riêng của con lắc. Như vậy, khoảng thời gian con lắc đi hết một thanh ray bằng với chu kì dao động riêng của con lắc: ∆t = T <=> \(\frac{L}{v}\) = T

=> v = \(\frac{L}{T}= \frac{12,5}{1,33}\) = 9,4 m/s ≈ 34 km/h. 

Đã có lời giải Sách bài tập - Vật lý lớp 12 và Bài tập nâng cao - Xem ngay

>>Học trực tuyến luyện thi THPTQG, Đại học 2018, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn. Các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu