Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách

38/40

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 ∆t thì phần tử Q có li độ là 3 cm, giá trị của ∆t là

0,05 s.

0,02 s.

0,01 s.

0,15 s.

Giải thích

Đáp án A

+ Khoảng cách bụng và nút liên tiếp: λ4=6 cm→λ=24 cm

+ Chu kì sóng là: T=λv=0,2s

+ P, Q lần lượt cách nút N 15cm và 16cm về hai phía → P, Q sẽ nằm trên các bó sóng như hình vẽ.

+ Biên độ dao động của P là:

AP=Absin2πdλ=4sin2π.1524=22 cm

+ Biên độ dao động của Q là:

AN=Absin2πdλ=4sin2π.1624=23 cm

+ Đánh số thứ tự các bó, do P ở bó (1 – lẻ) và Q ở bó (4 – chẵn) → P, Q dao động ngược pha nhau.

+ Ở thời điểm t: uPAP=−uQAQ→uQt=−3=−AQ2 và cũng đang đi về cân bằng (M₁).

+ Ở thời điểm t+Δt: uQt+Δt=3 cm (M2)

Sử dụng đường tròn ta có: Δφ=π2→Δt=T4=0,05s