Câu hỏi:
2 năm trước

Trên một sợi dây \(AB\) dài \(1,2{\rm{ }}m\) đang có sóng dừng với \(3\) bụng sóng, biên độ bụng sóng \(a = 4\sqrt 2 cm\) . Tốc độ truyền sóng trên dây \(v{\rm{ }} = {\rm{ }}80{\rm{ }}cm/s\). Biết hai đầu \(A,{\rm{ }}B\) là các nút sóng. Ở thời điểm phần tử tại điểm \(M\) trên dây cách \(A\) \(30{\rm{ }}cm\) có li độ \(2{\rm{ }}cm\) thì phần tử tại điểm \(N\) trên dây cách \(B\) \(50{\rm{ }}cm\) có tốc độ là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Điều kiện sóng dừng với hai đầu dây cố định :

$\ell  = \dfrac{{k\lambda }}{2} \Rightarrow \lambda  = 80cm\left( {k = 3} \right)$

$ \Rightarrow f = \dfrac{v}{\lambda } = 1Hz \Rightarrow \omega  = 2\pi rad/s$

Biên độ của một điểm cách nút một khoảng d là :

\(A = 2a\left| {\sin \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right| \to \left\{ \begin{array}{l}{A_M} = 4cm\\{A_N} = 4cm\end{array} \right.\)

Do \({A_M} = {\rm{ }}{A_N}\)

Lại có: \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)

=> Tốc độ \(\left| {{v_M}} \right| = \left| {{v_N}} \right| = \omega \sqrt {A_M^2 - x_M^2}  = 2\pi \sqrt {{4^2} - {2^2}}  = 4\pi \sqrt 3 cm/s\)

Hướng dẫn giải:

+ Sử dụng điều kiện sóng dừng trên dây hai đầu cố định : \(l = k\dfrac{\lambda }{2}\)

+ Sử dụng biểu thức tính biên độ sóng dừng : \(A = 2a\left| {\sin \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right|\)

+ Vận dụng biểu thức tính bước sóng : \(\lambda  = \dfrac{v}{f}\)

+ Sử dụng hệ thức độc lập A – x – v : \({A^2} = {x^2} + \dfrac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}}\)

Câu hỏi khác