Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai vị trí cân
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của một bụng sóng với một nút sóng cách nhau là 6cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là 1,2m/s và biên độ dao động của bụng sóng là 4 cm. Gọi N là vị trí của nút sóng, P và Q là hai phần tử trên dây và ở hai bên N có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 15cm và 16cm. Tại thời điểm \({t_1}\) phần tử P có li độ \(\sqrt 2 \,\,cm\) và đang hướng về vị trí cân bằng. Xác định li độ của phần tử Q ở thời điểm \({t_2} = {t_1} + \dfrac{1}{{20}}\,\,\left( s \right)\).
Đáp án đúng là: C
Quảng cáo
Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp là \(\dfrac{\lambda }{4}\)
Biên độ dao động của phần tử trên sóng dừng: \(A = {A_b}\left| {\sin \dfrac{{2\pi d}}{\lambda }} \right|\), với d là khoảng cách từ điểm đó tới nút sóng.
+ Khoảng cách bụng và nút liên tiếp: \(\dfrac{\lambda }{4} = 6\,\,cm \Rightarrow \lambda = 24\,\,\left( {cm} \right)\)
+ Chu kì sóng là: \(T = \dfrac{\lambda }{v} = 0,2\,\,\left( s \right)\)
+ P, Q lần lượt cách nút N 15 cm và 16cm về hai phía → P, Q sẽ nằm trên các bó sóng như hình vẽ.
+ Biên độ dao động của P là:
\({A_P} = {A_b}\left| {\sin \dfrac{{2\pi {d_P}}}{\lambda }} \right| = 4\left| {\sin \dfrac{{2\pi.15}}{{24}}} \right| = 2\sqrt 2 \,\,cm\)
+ Biên độ dao động của Q là:
\({A_N} = {A_b}\left| {\sin \dfrac{{2\pi {d_Q}}}{\lambda }} \right| = 4\left| {\sin \dfrac{{2\pi.16}}{{24}}} \right| = 2\sqrt 3 \,\,cm\)
Giả sử P ở bó sóng lẻ → Q ở bó sóng chẵn → P, Q dao động ngược pha nhau.
+ Ở thời điểm t ta có:
\(\dfrac{{{u_P}}}{{{A_P}}} = - \dfrac{{{u_Q}}}{{{A_Q}}} \Rightarrow {u_{Q\left( t \right)}} = - \sqrt 3 = - \dfrac{{{A_Q}}}{2}\) và cũng đang đi về vị trí cân bằng \(\left( {{M_1}} \right)\)
Ta có thời gian:
\(\Delta t = \dfrac{1}{{20}}s = \dfrac{T}{4} \Rightarrow \Delta \varphi = \dfrac{\pi }{2}\,\,\left( {rad} \right)\)
Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ vòng tròn lượng giác, ta thấy tại thời điểm \(t + \dfrac{1}{{20s}}:\,\,{u_{Q(t + \Delta t)}} = 3\,\,\left( {cm} \right)\,\,\left( {{M_2}} \right)\)
Đáp án cần chọn là: C
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
