Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai vị trí

4/24

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của một bụng sóng với một nút sóng cạnh nhau là 6 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là 1,2 m/s và biên độ dao động của bụng sóng là 4 cm. Gọi N là vị trí của nút sóng, P và Q là hai phần tử trên dây và ở hai bên của N có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 15 cm và 16 cm. Tại thời điểm t, phần tử P có li độ 2 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Sau thời điểm đó một khoảng thời gian Dt thì phần tử Q có li độ là 3 cm, giá trị của Dt là

0,05 s

0,02 s

0,01 s

0,15 s

Giải thích

Đáp án D

+ Khoảng cách từ vị trí cân bằng của một nút đến một bụng gần nhất là một phần tư lần bước sóng → λ=24 cm → Chu kì của sóng T=λv=0,241,2=0,2 s.

Biên độ dao động một điểm trên dây cách nút gần nhất một đoạn d được xác định bởi biểu thức a=Asin2πdλ→aP=22aQ=23cm.

+ Ta chú ý rằng P và Q nằm trên hai bó sóng đối xứng nhau qua một bó nên dao động cùng pha, tại thời điểm t, thì uP=aP2=2cm thì uQ=aQ2=3cm và cũng đang hướng về vị trí cân bằng.

→ Từ hình vẽ, ta thấy khoảng thời gian tương ứng sẽ là Δt=3T4=0,015 s