Câu hỏi 3 trang 27

1. Nội dung câu hỏi:

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.

2. Phương pháp giải: 

Dựa vào công thức tính chu kỳ của con lắc đơn để trả lời

$T=2\pi \sqrt{\frac{g}{l}}$

3. Lời giải chi tiết: 

Chu kì dao động riêng của con lắc là:
$T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}=T=2\pi \sqrt{\frac{0,44}{9,8}}\approx 1,33\left(s\right)$
Để con lắc dao động với biên độ lớn nhất thì phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng do đó chu kì của xe lửa $=T=1,33( \mathrm{s})$
Chu kì của xe lửa là thời gian xe đi hết quãng đường 12,5 m
$\Rightarrow v=\frac{s}{T}=\frac{12,5}{1,33}\approx 9,4( \mathrm{m}/\mathrm{s})$