Một sóng hình sin truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài. Đường con ở hình vẽ bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của bình phương khoảng cách giữa hai phần tử M, N trên dây theo thời g
Phương pháp:
+ Sử dụng công thức tính khoảng cách: d2=Δx2+Δu2
+ Đọc đồ thị
Cách giải:
+ Bình phương khoảng cách giữa 2 điểm M, N: d2=Δx2+Δu2
Từ đồ thị ta có: dmax2=75=Δx2+Δumax2dmin2=25=Δx2+Δumin2
Lại có: uM=Ac o sωtuN=Ac o s(ωt−φ)⇒Δumin=0Δumax2=2A2+2A2cosφ ⇒Δumax2−Δumin2=75−25=50cm2
⇒Δx2=MN2=dmin2=25⇒MN=5cm và Δumax=52cm
Tại thời điểm ban đầu ta có: uM=AuN=Acos(−φ)⇒Δu=A−Acos(−φ)=5 (1)
Δumax2=2A2+2A2cosφ=50 (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra: A=5cmcosφ=0⇒φ=π2
Lại có: φ=2πMNλ⇒λ=20cm
Từ đồ thị ta có: 0,125=5T8⇒T=0,2s
Vậy:
+ Tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây: vmax=Aω=50π(cm/s)
+ Tốc độ truyền sóng: v=λT=200,2=100cm/s
⇒ Tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động cực đại của một điểm trên dây có giá trị lệch nhau:
50π−100=57,079cm/s
Chọn C.
