Bố trí hệ thống như Hình 3. Dây AB đàn hồi, dài 0,85m, đang có sóng dừng với tần số cơ bản

Câu hỏi số 824258:

Vận dụng

Bố trí hệ thống như Hình 3. Dây AB đàn hồi, dài 0,85m, đang có sóng dừng với tần số cơ bản là 16 Hz và mật độ khối lượng trên một đơn vị chiều dài của dây là 0,18kg/m. Lấy $g = 9,87m/s^{2}$. A và B được xem như nút sóng. Biết tốc độ truyền sóng trên dây xác định bởi $v = \sqrt{\dfrac{T}{\mu}}$ (với T là lực căng dây, $\mu$ là khối lượng của một đơn vị chiều dài dây). Khối lượng của vật treo M xấp xỉ

A. 12,5 kg

B. 15,5 kg

C. 14,5 kg

D. 13,5 kg

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:824258

Phương pháp giải

Điều kiện có sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $\left. L = n.\dfrac{\lambda}{2} = \dfrac{nv}{2f}\Rightarrow v \right.$

Từ $\left. v = \sqrt{\dfrac{T}{\mu}}\Rightarrow T = v^{2}.\mu \right.$

Vật cân bằng: $T = P$

Trọng lượng: $P = M.g$

Giải chi tiết

$L = 0,85m;f_{0} = 16Hz;\mu = 0,18kg/m;g = 9,87m/s^{2}$

Sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $\left. L = n.\dfrac{\lambda}{2} = n.\dfrac{v}{2f}\Rightarrow f = \dfrac{nv}{2L} \right.$

Tần số cơ bản ứng với $\left. n = 1\Rightarrow f_{0} = \dfrac{v}{2L} \right.$

$\left. \Rightarrow v = f_{0}.2.L = 16.2.0,85 = 27,2\left( {m/s} \right) \right.$

Có: $\left. v = \sqrt{\dfrac{T}{\mu}}\Rightarrow T = v^{2}.\mu = 27,2^{2}.0,18 = 133,1712(N) \right.$

Mặt khác: $\left. P = T\Leftrightarrow T = M.g\Rightarrow M = \dfrac{T}{g} = \dfrac{133,1712}{9,87} \approx 13,5\left( {kg} \right) \right.$

Đáp án cần chọn là: D

Group 2K9 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.