Một con lắc dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa

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 12,5m. Lấy g = 9,8 m/s.

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

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 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 12,5m. Lấy g = 9,8 m/s².

Lời giải:

Chu kì của con lắc là $T=2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}=2\pi \sqrt{\frac{\mathrm{0,44}}{\mathrm{9,8}}}=\mathrm{1,33}s$

Con lắc dao động với biên độ lớn nhất khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng tức là chu kì của xe lửa bằng chu kì dao động của con lắc.

Mà chu kì của xe lửa chính là thời gian để xe lửa đi hết một thanh ray: t = T = 1,33s.

Ta có: $t=\frac{s}{v}\Rightarrow v=\frac{s}{t}=\frac{\mathrm{12,5}}{\mathrm{1,33}}=\mathrm{9,4}m/s$

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 6: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức. Hiện tượng cộng hưởng hay khác:

• Khởi động trang 24 Vật Lí 11: Một em bé đang chơi xích đu trong sân. Tại sao để xích đu tiếp tục dao động, người mẹ thỉnh thoảng lại đẩy nhẹ vào ghế xích đu? ....

• Câu hỏi trang 24 Vật Lí 11: Hãy giải thích tại sao dao động của em bé chơi xích đu trong ví dụ ở đầu bài lại tắt dần nếu không có người mẹ thỉnh thoảng đẩy nhẹ vào em bé ....

• Hoạt động trang 24 Vật Lí 11: Chuẩn bị: Con lắc có quả nặng gắn bút dạ; tấm nhựa để ghi đồ thị của dao động ....

• Câu hỏi trang 25 Vật Lí 11: Hãy tìm trong thực tế ví dụ về dao động tắt dần và cho biết trong mỗi trường hợp thì dao động tắt dần là có lợi hay có hại ....

• Câu hỏi trang 25 Vật Lí 11: Tìm thêm ví dụ về dao động cưỡng bức ....

• Hoạt động trang 26 Vật Lí 11: Chuẩn bị: Một thanh cứng hình trụ hai đầu thanh được gắn vào hai ổ trục để thanh có thể xoay dễ dàng quanh trục của nó ....

• Câu hỏi 1 trang 27 Vật Lí 11: Đánh giá được sự có lợi hay có hại của cộng hưởng trong các ví dụ nêu trên. ....

• Câu hỏi 2 trang 27 Vật Lí 11: Một con lắc dao động tắt dần. Cứ sau mỗi chu kì, biên độ giảm 3% ....

• Em có thể trang 27 Vật Lí 11: Lấy được ví dụ thực tế về dao động tắt dần, dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng ....

• Em có thể trang 27 Vật Lí 11: Nhận biết được sự có lợi hay có hại của cộng hưởng và vận dụng nó vào cuộc sống ....