Một con lắc đơn dài 44 cm được treo vào trần của một toa xe lửa.Con lắc bị

29/40

Một con lắc đơn dài \({\rm{44}}\;cm\) 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. Biết chiều dài của mỗi đoạn đường ray là \({\rm{12}},5\;m\). Cho \(g = {\pi ^2}\;m/{s^2}\). Hỏi tàu chạy thẳng đều với tốc độ bằng bao nhiêu thì biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất

\({\rm{34}}\;km/h\)

\({\rm{45}}\;km/h\)

\({\rm{106}}\;km/h\)

\({\rm{10}},7\;km/h\)

Giải thích

Mỗi khi bánh xe gặp chỗ nối nhau của đường ray thì con lắc bị tác động một lực sinh ra do sự va chạm giữa bánh xe với chỗ nối. Dao động của con lắc đơn lúc này là dao động cưỡng bức.

Vì xe chuyển động thẳng đều nên thời gian giữa 2 lần liên tiếp con lắc bị tác động lực là: \(t = \frac{{12,5}}{v}\)

Thời gian này chính là chu kì của ngoại lực tuần hoàn.

Biên độ dao động của con lắc sẽ lớn nhất khi xảy ra cộng hưởng: \({T_{rie\^a ng}} = {T_{ngoa\"i i\,\,l\"o \"i c}}\)

Chọn đáp án A