Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là vị trí cân bằng của một điểm bụng gần A nhất với AB = 15 cm

130/150

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là vị trí cân bằng của một điểm bụng gần A nhất với AB = 15 cm, M là một điểm trên dây có vị trí cân bằng cách A một khoảng 10 cm. Biết trong một chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà tốc độ dao động của phần tử B không lớn hơn vận tốc cực đại của phần tử M là 0,2 s. Tốc độtruyền sóng trên dây là

1 m/s.

2,4 m/s.

1,8 m/s.

1,2 m/s.

Giải thích

Chọn A.

Bước sóng: λ4=AB⇒λ=4.15=60 cm. Biên độ của M là: AM=2a.cos2π.1060=a

Vận tốc cực đại của phần tử M và N là vMmax=ωavBmax=ω.2a.

Áp dụng giản đồ vecto quay:

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là vị trí cân bằng của một điểm bụng gần A nhất với AB = 15 cm (ảnh 1)

Ta có α=arcosaω2aω=π3.

Thời gian trong 1 chu kì mà tốc độ dao động của phần tử B không lớn hơn vận tớc cực đại của phần tử M là: Δt=T2π.4π2−α=T2π.π2−π3=T3=0,2 s⇒T=0,6 s.

Tốc độ truyền sóng trên dây là: v=λT=600,6=100 cm/s=1 m/s.