Treo thẳng đứng một con lắc đơn và một con lắc lò xo vào trần một thang máy đang đứng yên tại nơi có gia tốc trọng trường bằng 10 m/s². Kích thích cho hai con lắc dao động điều hòa thì thấy chúng đều có tần sốgóc bằng 10 rad/s và biên độ dài bằng 1 cm. Đúng lúc vật nặng của hai con lắc đi qua VCTB thì thang máy bắt đầu chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới với gia tốc 2,5 m/s². Tỉ số giữa biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo sau khi thang máy chuyển động gần ...

Giải thích: Đáp án D

Phương pháp: Con lắc đơn và con lắc lò xo chịu thêm tác dụng của lực quán tính

Cách giải:

Vì thang máy chuyển động nhanh dần đều xuống phía dưới nên hai con lắc cùng chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên phía trên.

* Xét với con lắc đơn:

+ Lúc này gia tốc trọng trường hiệu dụng tác dụng lên con lắc đơn là: g₁ = g – a = 10 – 2,5 = 7,5 (m/s²)

+   Lúc qua VTCB, con lắc đơn có tốc độ và gia tốc trọng trường hiệu dụng g nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:

* Xét với con lắc lò xo:

+ Con lắc lò xo chịu tác dụng của lực quán tính hướng lên nên VTCB dịch chuyển lên phía trên so với VTCB ban đầu một đoạn:

Do đó thời điểm tác dụng lực, con lắc lò xo có li độ x₂=x₀=2,5cm và tốc độ v₂=ωA nên sau đó sẽ dao động với biên độ là:

+ Tỉ số giữa biên độ dài của con lắc đơn và con lắc lò xo khi đó là: