Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

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

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.
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
134
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tìm tốc độ tàu khi biên độ dao động của con lắc lớn nhất, ta sử dụng công thức biên độ dao động của con lắc đơn:

A = L * sin(θ)

Trong đó:
- A là biên độ dao động của con lắc
- L là chiều dài của con lắc
- θ là góc lệch của con lắc so với trạng thái cân bằng

Trong trường hợp này, góc lệch θ sẽ là góc lệch tối đa khi tàu chạy với tốc độ tối đa. Góc lệch tối đa xảy ra khi tàu đi qua chỗ nối nhau của đường ray, khi đó tàu chuyển động từ trạng thái cân bằng sang trạng thái cân bằng mới.

Để tính góc lệch tối đa, ta sử dụng công thức:

θ = arcsin(A / L)

Trong trường hợp này, A = 44 cm = 0.44 m và L = 12.5 m.

θ = arcsin(0.44 / 12.5) = arcsin(0.0352) ≈ 2.02°

Góc lệch tối đa là 2.02°.

Để tìm tốc độ tàu khi góc lệch tối đa, ta sử dụng công thức:

v = ω * r

Trong đó:
- v là tốc độ của tàu
- ω là tốc độ góc của con lắc
- r là bán kính của con lắc

Bán kính của con lắc là L/2 = 12.5 / 2 = 6.25 m.

Tốc độ góc của con lắc được tính bằng công thức:

ω = √(g / L)

Trong trường hợp này, g = 9.8 m/s^2 và L = 12.5 m.

ω = √(9.8 / 12.5) ≈ 0.879 rad/s

Vậy tốc độ của tàu khi biên độ dao động của con lắc lớn nhất là:

v = ω * r = 0.879 * 6.25 ≈ 5.49 m/s
1
0
Ly Huỳnh
28/10/2023 20:52:03
+5đ tặng

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×