Một con lắc đơn dài 0,3 m được treo vào trần của một toa xe lửa. Con lắc bị kích động mỗi khi bánh xe của toa xe gặp chỗ nối nhau của các đoạn đường ray. Khi con tàu chạy thẳng đều với tốc độ là bao nhiêu thì biên độ của con lắc sẽ lớn nhất? Cho biết khoảng cách giữa hai mối nối là 12,5 m. Lấy g = 9,8 m/s2.

Đáp án đúng: C

Con lắc dao động với biên độ cực đại khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng, khi đó chu kì lực cưỡng bức bằng với chu kì dao động riêng của con lắc

t = T = $2\pi \sqrt{\frac{\mathcal{l}}{g}}=2\pi \sqrt{\frac{0,3}{9,8}}=1,1s$

Tốc độ của con tàu là

$v=\frac{s}{t}=\frac{12,5}{1,1}=11,36\left(\text{m/s}\right)\approx 41\left(\text{km/h}\right)$