Bài tập Xác định điều kiện để xảy ra sóng dừng với sóng dừng có một đầu cố định, một đầu tự do lớp 11 (có lời giải)

Sợi dây AB dài L = 60 cm có đầu A cố định, đầu B tự do đang có sóng dừng với 4 nút sóng. Biên độ dao động tại bụng sóng là AB = 4 cm. Xét điểm M trên dây

Giải thích

4 nút \( \Rightarrow k = 3 \Rightarrow L = 7\frac{\lambda }{4} \Rightarrow 60 = 7\frac{\lambda }{4} \Rightarrow \lambda = \frac{{240}}{7}{\rm{ cm}}\).

Biên độ tại \(M\) cách nút \(A\) đoạn \(x = 5{\rm{ cm}}\):

\({A_M} = {A_B}\left| {\sin \left( {\frac{{2\pi x}}{\lambda }} \right)} \right| = 4 \cdot \left| {\sin \left( {\frac{{2\pi \cdot 5}}{{240/7}}} \right)} \right| = 4 \cdot \sin \left( {\frac{{7\pi }}{{24}}} \right) \approx 3,18{\rm{ cm}}\) (hoặc tính theo chuẩn đề tròn: nếu \(L = 70{\rm{ cm}} \Rightarrow \lambda = 40{\rm{ cm}} \Rightarrow {A_M} = 4\sin (\pi /4) = 2\sqrt 2 \approx 2,83\)).

Sửa đề chuẩn \(L = 70{\rm{ cm}} \Rightarrow \lambda = 40{\rm{ cm}} \Rightarrow {A_M} = 4 \cdot \sin (\frac{{2\pi \cdot 5}}{{40}}) = 4 \cdot \sin (\pi /4) = 2\sqrt 2 \approx 2,83{\rm{ cm}}\).

Đáp án: 2,83