Con lắc đơn trong phòng thí nghiệm có T = 2 s được...

B

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

+ Áp dụng công thức tính chu kì dao động của con lắc đơn: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}} \)

+ Áp dụng bài toán con lắc đơn chịu thêm tác dụng của lực quán tính: \(\overrightarrow {{F_{qt}}}  =  - m\overrightarrow a \)

Giải chi tiết:

Ta có:

+ Chu kì dao động của con lắc khi xe đứng yên: \(T = 2\pi \sqrt {\frac{l}{g}}  = 2{\rm{s}}\)

Ta có, xe chạy trên đường ngang \( \Rightarrow \overrightarrow {{F_{qt}}}  \bot \overrightarrow P \)

+ Chu kì dao động của con lắc khi xe chạy nhanh dần đều theo phương ngang: \(T' = 2\pi \sqrt {\frac{l}{{g'}}} \)

Với:  \(g' = \sqrt {{g^2} + {a^2}}  = \sqrt {{g^2} + 3{g^2}}  = 2g\)

\( \Rightarrow \frac{{T'}}{T} = \sqrt {\frac{g}{{g'}}}  = \sqrt {\frac{g}{{2g}}}  = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow T' = \frac{T}{{\sqrt 2 }} = \sqrt 2 s\)

Ta có: \(\tan \alpha  = \frac{{{F_{qt}}}}{P} = \frac{a}{g} = \sqrt 3  \Rightarrow \alpha  = {60^0}\)

Chọn B