Ta quan sát thấy hiện tượng gì khi trên dây có sóng dừng?
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng
Sóng dừng xảy ra trên dây đàn hồi cố định có 1 bụng sóng khi:
Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng trên dây là dùng để
Câu hỏi: Trên một sợi dây đàn hổi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6cm. Trên dây có những phần tử sóng dao động với tần số 5Hz và biên độ lớn nhất là 3cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng, C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5cm và 7,0cm. Tại thời điểm t1, phần tử C có li độ 1,5cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm , phần tử D có li độ là
A. 0cm
B. 1,50cm
C. – 1,50cm
D. – 0,75cm
Phương pháp: Từ đề bài ta tính được bước sóng λ Bụng sóng có biên độ 3 cm và tần số sóng là 5Hz. Vẽ hình ta xác định được C và D nằm ở hai bó sóng khác nhau và C, D dao động ngược pha nhau. Áp dụng công thức tính biên độ của điểm cách nút một khoảng x là:
ta tìm được biên độ của C và D.
Sử dụng phương pháp giản đồ vecto quay để xác định li độ của C, D tại thời điểm t1 và thời điểm t2.
Cách giải:
Từ đề bài ta tính được bước sóng: Bụng sóng có biên độ 3 cm và tần số sóng là 5Hz. Vẽ hình ta xác định được C và D nằm ở hai bó sóng khác nhau và C, D dao động ngược pha nhau.
Áp dụng công thức tính biên độ của điểm cách nút một khoảng x là: → Biên độ của C và D là Ban đầu C ở vị trí có li độ 1,5 cm và đang đi về vị trí cân bằng, ta xác định được pha ban đầu của C là :
Vì D ngược pha với C nên pha ban đầu của D là :
Vậy tại thời điểm t1 thì li độ của D là :
Thời điểm thì vecto quay OD quay được góc : Sử dụng giản đồ vecto quay:
Tại thời điểm t1 vecto , đến thời điểm t2 ta có vecto
Khi đó li độ của D là 0cm.
Câu hỏi: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây các phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất là 3 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng, C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5 cm và 7,0 cm. Tại thời điểm t1 [s], phần tử C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào
thời điểm phần tử D có li độ là
A. – 1,5 cm.
B. – 0,75 cm.
C. 0 cm.
D. 1,5 cm.
Phương pháp:
Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp: Tần số góc: ω = 2π Độ lệch pha theo thời gian: ∆φ = ω.∆t
Biên độ dao động của phần tử trên sóng dừng: với d là khoảng cách từ điểm M tới nút
sóng Những điểm thuộc cùng bó sóng, bó sóng cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha Những điểm thuộc hai bó sóng liền kề, hoặc 1 điểm thuộc bó sóng chẵn, 1 điểm thuộc bó sóng lẻ thì dao động ngược pha Sử dụng vòng tròn lượng giácCách giải:
Giả sử tại điểm N là nút sóng thứ 0 Điểm C cách điểm N 10,5 cm thuộc bó sóng thứ 2 sang bên trái Điểm D cách điểm N 7 cm thuộc bó sóng thứ 2 sang bên phải → điểm C thuộc bó sóng chẵn thì điểm D thuộc bó sóng lẻ → hai điểm C, D dao động ngược pha Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là: Biên độ của hai điểm C, D lần lượt là:Thời gian ứng với góc quét là:
Ở thời điểm t1, điểm C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ đồ thị ta thấy tại thời điểm t2, điểm D có li độ bằng 0 và đang giảm
…. Vậy đáp án là A.
Đáp án A
+ Khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của một bụng sóng với một nút sóng cạnh nhau là 0,25λ = 6 cm → λ = 24 cm.
→ Chu kì của sóng T = λ/v = 0,24/1,2 = 0,2 s.
+ Dễ thấy rằng P cách nút gần nhất λ/8 → P dao động với biên độ
AP=22Ab=22.4=22 cm.
Điểm Q cách nút gần nhất một đoạn λ/8 → Q dao động với biên độ
AQ=32Ab=32.4=23 cm.
+ P và Q nằm trên các bó đối xứng nhau qua một nút nên dao động ngược pha nhau
→ khi P có li độ up=Ap2=2 cm và hướng về vị trí cân bằng thì Q có li độ uQ=-AQ2=-3 cm và cũng đang hướng về vị trí cân bằng.
→ Biểu diễn dao động của Q trên đường tròn. Từ hình vẽ, ta xác định được
∆t=0,25T=0,05 s.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023