Question

Một con lắc đơn có độ dài 16 cm được treo trong toa tàu ở ngay vị trí phía trên trục của bánh xe. Chiều dài mỗi thanh ray là 12 m. Coi đoàn tàu chuyển động thẳng đều. Lấy g= 9,8 m/s mũ 2. Con lắc đơn sẽ dao động mạnh nhất khi tốc độ của đoàn tàu bằng bao cm/s ?

 

Answer 1

 Theo định luật trọng lực, thời gian dao động của con lắc đơn được tính bằng công thức:

T = 2π√(L/g)

Trong đó: - T là thời gian dao động của con lắc đơn - L là độ dài của con lắc đơn - g là gia tốc trọng trường Thời gian dao động của con lắc đơn là nửa chu kỳ dao động, nên để tìm tốc độ của đoàn tàu khi con lắc đơn ở vị trí cực đại, ta cần tìm thời gian nửa chu kỳ dao động

 Từ công thức trên, ta có: T = 2π√(L/g) T/2 = π√(L/g) Thời gian nửa chu kỳ dao động là T/2, nên ta có: T/2 = π√(L/g) T/2 = π√(0.16/9.8) T/2 ≈ 0.0801 s

 Quãng đường mà con lắc đơn đi được trong thời gian nửa chu kỳ dao động là chiều dài của con lắc đơn, nên ta có:

s = L = 0.16 m t = T/2 ≈ 0.0801 s v = s/t v = 0.16/0.0801 v ≈ 1.9975 m/s

Vậy, tốc độ của đoàn tàu khi con lắc đơn ở vị trí cực đại là khoảng 1.9975 m/s, tương đương với 199.75 cm/s.

Answer 2

T=2π√(l/g)=2π√(1,6/9,8)=0,8s

v=L/T=12/0,8=15m/s