Trang chủ Vật Lý Lớp 11 Câu 40: Trên một sợi dây có sóng dừng. Hình...

Câu 40: Trên một sợi dây có sóng dừng. Hình bên là một phần hình ảnh sợi dây ở thời điểm t1 (1) và t (2). Biết ở thời điểm t2, tốc độ của mỗi phần tử trên

Câu hỏi :

Mọi người giúp mình câu này với

image

Câu 40: Trên một sợi dây có sóng dừng. Hình bên là một phần hình ảnh sợi dây ở thời điểm t1 (1) và t (2). Biết ở thời điểm t2, tốc độ của mỗi phần tử trên

Lời giải 1 :

Đáp án:

 `B.  10,4 cm`

Giải thích các bước giải:

Độ dài bước sóng là:

      `lambda = 2.10 = 20 (cm)`

Giả sử biên độ dao động của điểm bụng là `A (cm)`

Biên độ dao động của phần tử dao động có VTCB tại `M,N` lần lượt là:

     `A_M = A |sin([2pi.x_M]/\lambda)| = A |sin([2pi. 10/3]/20)| = \sqrt[3]/2 A`

     `A_N = A |sin([2pi.x_N]/\lambda)| = A |sin([2pi. 40/3]/20)| = \sqrt[3]/2 A`

`to M,N` nằm trên hai bó sóng kề nhau dao động với cùng biên độ.

`to uM = - u_N = \sqrt[3]/2 u_0` với `u_0` là phương trình dao động của bụng sóng gần gốc tọa độ nhất.

Li độ của phần tử có VTCB tại `M` vào thời điểm `t_1, t_2` lần lượt là:

     `u_[M1] = \sqrt[3]/2 u_[01] = \sqrt[3]/2 .2 = \sqrt[3] (cm)`

     `u_[M2] = \sqrt[3]/2 u_[02] > \sqrt[3]/2 . (- 1) = - \sqrt[3]/2 (cm)` và `u_[M2] < 0`

Tốc độ của phần tử dao động có VTCB `M` vào thời điểm `t_1, t_2` lần lượt là `overline{v_1}, overline{v_2}` $(cm/s)$. 

     `overline{v_2} = 2overline{v_1}`

Áp dụng công thức độc lập thời gian:

     `(overline{v_1}/omega)^2 + u_[M1]^2 = A^2`

`<=> (overline{v_1}/omega)^2 = A^2 - u_[M1]^2 = A^2 - 3`

     `(overline{v_2}/omega)^2 + u_[M2]^2 = A^2`

`<=> ([2overline{v_1}]/omega)^2 = A^2 - u_[M2]^2`

`<=> 4.(overline{v_2}/omega)^2 = A^2 - u_[M2]^2`

`<=> 4.(A^2 - 3) = A^2 - u_[M2]^2`

`<=> A^2 = [12 - u_[M2]^2]/3`

Vì `- \sqrt[3]/2 < u_{M2} < 0`

`=> 15/4 < A^2 < 4`

Khoảng cách `MN` là:

      `MN = 3. 10/3 = 10 (cm)`

Khoảng cách giữa hai phần tử có VTCB tại `M,N` là:

      `d = \sqrt[MN^2 + (u_M - u_N)^2] = \sqrt[MN^2 + 2u_M^2] `

         `\le \sqrt[MN^2 + 2A_M^2]`

Khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử là:

      `d_[max] = \sqrt[MN^2 + 2A_M^2] = \sqrt[100 + 3/2 A^2]`

`=> \sqrt[100 + 3/2 . 15/4] < d_[max] < \sqrt[100 + 3/2 .4]`

`=> [13\sqrt[10]]/4 < d_[max] < \sqrt[106]`

`to` Chọn $B$   

Lời giải 2 :

Ta có : lăm đa = 20cm

Xét t2=t1+ T/4 ở hai thời điểm vật vuông pha với nhau :

(2/A)² +(-1/A)²= 1 => A= 5 cm

Ta có anpha OM = 2π.10/3.20 = π/3

=> AM = A.cos π/6 ( do hợp với O góc quét π/3 nên khi chiếu lên trục để tính AM còn lại góc π/6)

Tương tự anpha ON= 4π/3 => AN = 5 /2

=> dmax = (10²+(15/2+5/2)²) = 10,4 cm

Bạn có biết?

Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!

Nguồn :

Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự lớp 11

Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!

Nguồn :

sưu tập

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK