Bài tập Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng cơ lớp 11 (có lời giải)

Sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ v = 2 m/s . Hai điểm P và Q trên dây cách nhau 10 cm . Biên độ sóng không đổi A = 3 cm . Tại một

29/39

Sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ \(v = 2{\rm{ m/s}}\). Hai điểm \(P\) và \(Q\) trên dây cách nhau \(10{\rm{ cm}}\). Biên độ sóng không đổi \(A = 3{\rm{ cm}}\). Tại một thời điểm, phần tử tại \(P\) đạt cực đại thì phần tử tại \(Q\) đi qua vị trí cân bằng theo chiều âm. Tần số sóng nằm trong khoảng từ \(30{\rm{ Hz}}\) đến \(45{\rm{ Hz}}\).

a

Phần tử tại \(P\) và \(Q\) lệch pha nhau một góc \(\Delta \varphi = \frac{\pi }{2} + k2\pi \) hoặc \(\frac{{3\pi }}{2} + k2\pi \).

ĐúngSai
b

Khoảng cách \(PQ = \left( {k + \frac{1}{4}} \right)\lambda \) với \(k\) là số nguyên.

ĐúngSai
c

Tần số dao động của sóng trên dây là \(35{\rm{ Hz}}\).

ĐúngSai
d

Bước sóng tương ứng của sóng là \(5,71{\rm{ cm}}\).

ĐúngSai
Giải thích

a) Đúng. Độ lệch pha giữa hai điểm lệch pha vuông pha là \(\frac{\pi }{2} + 2k\pi \).

b) Đúng. Từ \(\frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{\pi }{2} + 2k\pi \Rightarrow d = \left( {k + \frac{1}{4}} \right)\lambda \).

c) Sai. Ta có \(d = \left( {k + \frac{1}{4}} \right)\frac{v}{f} \Rightarrow f = \frac{{(k + 0,25)v}}{d} = \frac{{(k + 0,25) \cdot 200}}{{10}} = 20(k + 0,25){\rm{ Hz}}\).

Vì \(30 \le f \le 45 \Rightarrow 30 \le 20(k + 0,25) \le 45 \Rightarrow 1,25 \le k \le 2 \Rightarrow k = 2\).

Suy ra \(f = 20(2 + 0,25) = 45{\rm{ Hz}}\).

d) Sai. Bước sóng \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{200}}{{45}} \approx 4,44{\rm{ cm}}\).