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

Giải Vật lí 11Kết nối tri thức Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng

Câu hỏi 3 trang 27 Vật lí 11: 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 nổi nhau của đường ray. Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bằng bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết chiều dài của mỗi đường ray là 12,5 m. Lấy g = 9,8 m/s².

Lời giải:

Chu kì dao động riêng của con lắc là:

$T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=T=2\pi \sqrt{\frac{0,44}{9,8}}\approx 1,33(s)$

Để con lắc dao động với biên độ lớn nhất thì phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng do đó Txe lửa = T =1,33 (s)

Chu kì của xe lửa là thời gian xe đi hết quãng đường 12,5 m

$\Rightarrow v=\frac{s}{T}=\frac{12,5}{1,33}\approx 9,4(m/s)$