Một con lắc lò xo treo trên trần của toa tàu ngay vị trí phía trên trục bánh xe

Giải SBT Vật lí 11 Chủ đề 1: Dao động

Bài 1.50 trang 19 SBT Vật lí 11: Một con lắc lò xo treo trên trần của toa tàu ngay vị trí phía trên trục bánh xe. Biết chiều dài mỗi thanh ray là L = 12 m và khi tàu chạy thẳng đều với tốc độ v = 20,0 m/s thì vật m gắn ở đầu dưới của lò xo dao động với biên độ lớn nhất. Tìm chu kì dao động riêng T₀ của con lắc.

Lời giải:

Mỗi lần đi hết một thanh ray và chuyển sang thanh ray khác, toa tàu hạ xuống và nâng lên dưới tác dụng của trọng lực, từ đó tạo thành ngoại lực tác dụng vào vật m.

=> Thời gian đi hết một thanh ray là chu kì của ngoại lực tác dụng lên vật m.

Vật m dao động với biên độ lớn nhất.

=> Đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

=> Chu kì dao động riêng của con lắc là: $T=T_0=\frac{L}{v}=\frac{12}{20}=0,6\mathrm{s}$