Câu 2 : Một toa xe trượt không ma sát trên một đường dốc xuống dưới , góc nghiêng của dốc so với mặt phẳng nằm ngang là [tex] \alpha = 30^0 [/tex] . Treo lên trần toa xe một con lắc đơn gồm dây treo chiều dài l = 1m nối với một quả cầu nhỏ . Trong thời gian xe trượt xuống , kích thích cho con lắc dao động điều hòa với biên độ góc nhỏ . Bỏ qua ma sát , lấy [tex] g=10m/s^2[/tex] . Tính chu kỳ dao động của con lắc .
Khi toa xe trượt không ma sát thì gia tốc của nó được tính bởi
[tex]a=gsin\alpha[/tex]
Lực quán tính // mp nghiêng ,hướng lên và có độ lớn
[tex]F_{qt}=ma=mgsin\alpha=Psin\alpha[/tex]
Trọng lực hiệu dụng :
[tex]\vec{P'}=\vec{P}+\vec{F}_{qt}[/tex]
Dùng phép cộng vecto ta thấy [tex]\vec{P'}[/tex] vuông góc với mp nghiêng nên[tex]P'=Pcos\alpha \Rightarrow g'=gcos\alpha[/tex]
Chu kì cần tìm :[tex]T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g'}}=2\pi \sqrt{\frac{l}{gcos\alpha }}[/tex]
Thay số ta có kết quả