Câu hỏi
Con lắc đơn dài 56 cm được treo vào trần một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh của toa xe gặp chỗ nối nhau của các thanh ray. Lấy \(\text{g = 9,8}\,\,\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}\). Cho biết chiều dài của mỗi thanh ray là 12,5 m. Biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất khi tàu chạy thẳng đều với tốc độ
- A 24 km/h
- B 72 km/h
- C 40 km/h
- D 30 km/h
Phương pháp giải:
Chu kì của con lắc: \(\text{T = 2 }\!\!\pi\!\!\text{ }\sqrt{\frac{l}{\text{g}}}\)
Lời giải chi tiết:
Chu kì dao động riêng của con lắc là:
\(\text{T = 2 }\!\!\pi\!\!\text{ }\sqrt{\frac{l}{\text{g}}}\text{ = 2 }\!\!\pi\!\!\text{ }\sqrt{\frac{\text{0,56}}{\text{9,8}}}\approx \text{1,5 }\left( \text{s} \right)\)
Biên độ dao động của con lắc lớn nhất khi tàu dao động với chu kì bằng chu kì dao động riêng của con lắc.
Tốc độ của tàu khi đó là: \(\text{v = }\frac{\text{s}}{\text{T}}\text{ = }\frac{\text{12,5}}{\text{1,5}}\text{ = 8,3 }\left( \text{m/s} \right)\text{ = 30 }\left( \text{km/h} \right)\)
Chọn D.