Một người đi xe đạp chở một thùng nước đi trên một vỉa hè lát bê tông, cứ 4,5 m có một rảnh nhỏ. Khi xe chạy với vận tốc 10,8 km/h thì nước trong thùng bị văng tung tóe mạnh nhất ra ngoài. Tần số dao động riêng của nước trong thùng là

A. 4/3 (Hz)

B. 2,4 (Hz)

C. 2/3 (Hz)

D. 1,5 (Hz)

Hướng dẫn giải

Gọi v (m/s) là vận tốc của xe, mỗi khi đi qua rãnh, xe rung lên một lần. Vậy trong 1 (s) xe rung lên $\frac{v}{4,5}$ lần. Tần số của xe:

$$f_{xe}=\frac{v}{4,5}\space\rm (Hz)$$

Khi v = 10,8 km/h = 3 m/s thì nước trong thùng bị văng tung tóe mạnh nhất ra ngoài. Lúc này tần số dao động của xe bằng tần số dao động riêng của nước trong thùng:

$$f_{nước}=f_{xe}=\frac{3}{4,5}=\frac{2}{3}\space\rm (Hz)$$

Đáp án: C