Một con lắc đơn treo trên trần của một ô tô đang chuyển động đều trên một đường thẳng nằm ngang với tốc độ 72 km/h. Kích thích cho con lắc dao động điều hòa tự do với chu kì 2s và biên độ góc 10 trong mặt phẳng thẳng đứng song song với đường ô tô. Đúng lúc vật nặng của con lắc đang ở vị trí cao nhất và dây treo lệch về phía trước thì ô tô bắt đầu chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 0,875 m/ s 2 . Tính khoảng thời gian từ thời điểm đó cho đến khi dây treo có phương thẳng đứng lần thứ 9, tốc độ của ô tô khi đó?
A. 16,97s; 5,15 m/s
B. 18s; 4,25 m/s
C. 17s; 5,125 m/s
D. 17,97s; 4,27 m/s
Chọn A
Xét vật dao động chịu tác dụng của lực quán tính. Khi đó vật có VTCB bị lệch ra khỏi phương thẳng đứng.
Độ dài của dây treo là:
Tại vị trí cân bằng mới, VTCB mới lệch đi góc a tính bởi tana»a/g» 5 0 Đến đây, dao động của vật được mô tả lại như sau: Vật dao động với VTCB lệch so với phương thẳng đứng góc 5 0 , ban đầu vật ở biên, có chu kì mới xác định bởi
Thời gian lần thứ 9 vật qua vị trí phương dây treo thẳng đứng là 8,5T’»16,93s
Trong các đáp án, chỉ có đáp án A có giá trị thời gian gần đúng nhất. Nên có thể loại trừ các đáp khác mà không cần tính vận tốc