Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 17)

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là

37/40

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2s. Tốc độ truyền sóng trên dây là

2 m/s

0,5 m/s

1 m/s

0,25 m/s

Giải thích

Chọn C

Ta có biên độ sóng dừng tại một điểm M trên dây, cách đầu cố định A đoạn d là:

AM= 2a|sin2πdλ|       

với a là biên độ nguồn sóng. Ta có:

Biên độ sóng tại điểm B (dB=λ4=10⇒λ=40cm): AB = 2a

Biên độ sóng tại điểm C (dC=AB2=λ8)⇒AC = 2a|sin2πλ8λ| =2a.22=AB22

Vì có thể coi điểm B như một chất điểm dao động điều hoà với biên độ AB, thì thời gian ngắn nhất giữa hai lần điểm B có li độ AB22 là

Δt=T4=0,2⇒T=0,8s⇒v=λT=0,5m/s