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.

Câu 6: SGK Vật lí 12, trang 21

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 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 .

A. 10,7 km/h.

B. 34 km/h.

C. 106 km/h.

D. 45 km/h.

Bài làm:

Chọn đáp án B.

Giải thích:

Chu kì dao động riêng của con lắc là:

Để con lắc dao động với biên độ lớn nhất thì phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Điều này có nghĩa là T_{xe lửa} = T₀ = 1,33 (s).

Trong đó, chu kì dao động của xe lửa chính là thời gian để đi hết một thanh ray S = 12,5 m

$T_{xe lửa} = \frac{S}{v} = 1,33$

$v = \frac{S}{T} = \frac{12,5}{1,33} \approx 9,4 (m/s) \approx 34 (km/h) $