Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây dài với tần số 5 Hz, vận tốc truyền sóng là 2

Câu hỏi số 261769:

Vận dụng

Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây dài với tần số 5 Hz, vận tốc truyền sóng là 2 m/s, biên độ sóng bằng 1 cm và không đổi trong quá trình lan truyền. Hai phần tử A và B có vị trí cân bằng cách nhau một đoạn L. Từ thời điểm t₁đến thời điểm t₁+ 1/15( s ), phần tử tại A đi được quãng đường bằng 1 cm và phần tử tại B đi được quãng đường bằng\(\sqrt 3 \)cm. Khoảng cách L không thể có giá trị bằng

A. 50cm

B. 10cm

C. 30cm

D. 20cm

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:261769

Phương pháp giải

Sử dụng phương pháp vecto quay, và điều kiện lệch pha của hai dao động

Giải chi tiết

Ta có bước sóng của sóng là λ = v/f = 40 cm

Chu kì dao động của phần tử sóng là T = 1/f = 0,2s = 1/5 s

Thời gian đề bài cho là:

\(t = T + 1/15s = T + T/3\)

Suy ra góc quét được của các vecto là 120⁰.

Căn cứ vào độ dài quãng đường các phần tử A, B đã đi được ta tìm ra các vị trí ban đầu của chúng bằng vecto quay, và tìm ra được độ lệch pha của hai phần tử:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}
{s_A} = 1cm \Rightarrow \frac{{{s_A}}}{2} = 0,5cm = {x_A} = \cos \beta = {60^0}\\
{s_B} = \sqrt 3 cm \Rightarrow \frac{{{s_B}}}{2} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} = \cos \alpha \Rightarrow \alpha = {30^0}
\end{array} \right.\)

Ta có hình vẽ

Các vị trí A, B là các vị trí ban đầu của hai phần tử, dễ thấy hai phẩn tử dao động vuông pha

Nên ta có:

\(\Delta \varphi = \frac{{\Delta d}}{\lambda }.2\pi = \frac{\pi }{2}(2k + 1) \Rightarrow \Delta d = (2k + 1)\frac{\lambda }{4} = (2k + 1).10cm\)

Vậy chỉ có đáp án D là hai dao động ngược pha, là không thỏa mãn

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.