Gờ giảm tốc (Hình 4) có tác dụng cảnh báo (thông qua việc gây ra tác động nhẹ lên phương tiện

Câu hỏi 7 trang 33 Vật Lí 11: Gờ giảm tốc (Hình 4) có tác dụng cảnh báo (thông qua việc gây ra tác động nhẹ lên phương tiện) cho người tham gia giao thông biết trước đoạn đường nguy hiểm, cần phải giảm tốc độ và chú ý quan sát để bảo đảm an toàn giao thông.

Một ô tô có khối lượng 1 465 kg chở hai người có tổng khối lượng 110 kg đi qua một đoạn đường có gờ giảm tốc, với những nếp gấp cách nhau 0,50 m. Ô tô nảy lên với biên độ cực đại khi tốc độ của nó là 20 km/h. Xác định độ cứng tương đương của hệ thống lò xo gắn với khung xe. Nhắc lại rằng ta có thể coi gần đúng hệ thống này như một con lắc lò xo có chu kì dao động tính bằng công thức

$T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}$

Trả lời

Ta có thể thấy ô tô nảy lên với biên độ cực đại khi tốc độ của xe là 20 km/h và khoảng cách giữa các nếp gấp là 0,5 m. Khi đó chu kì: $T=\frac{s}{v}=\frac{\mathrm{0,5}}{\frac{20}{\mathrm{3,6}}}=\mathrm{0,09}s$

Mà: $T=2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}\Rightarrow k=\frac{4{\pi }^{2}m}{T^2}=\frac{4{\pi }^2.\left(1465+110\right)}{{\mathrm{0,09}}^2}\approx 7676359N/m$

Xem thêm các bài giải SGK Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác: