Sóng dừng ổn định trên một sợi dây nhẹ, đàn hồi với hai đầu \({\rm{O}},{\rm{A}}\) cố định như hình vẽ bên. Tần số sóng \({\rm{f}} = \) \(20{\rm{\;Hz}}\). Tại thời điểm \({t_0}\), dây duỗi thẳng và các điểm có tốc độ bằng \(120\pi \left( {{\rm{cm}}/{\rm{s}}} \right)\) nằm cách đều nhau những đoạn \(6{\rm{\;cm}}\) mà không phải các điểm bụng. Tại thời điểm \({t_1} = {t_0} + 1/240{\rm{\;s}}\), hình dạng của sợi dây là đường (1). Tại thời điểm \({t_2} = {t_1} + 1/80{\rm{\;s}}\), hình dạng của sợi dây là đường (2). Độ dài đoạn CD trên đồ thị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Sóng dừng ổn định trên một sợi dây nhẹ, đàn hồi với hai đầu \({\rm{O}},{\rm{A}}\) cố định như hình vẽ bên. Tần số sóng \({\rm{f}} = \) \(20{\rm{\;Hz}}\). Tại thời điểm \({t_0}\), dây duỗi thẳng và các điểm có tốc độ bằng \(120\pi \left( {{\rm{cm}}/{\rm{s}}} \right)\) nằm cách đều nhau những đoạn \(6{\rm{\;cm}}\) mà không phải các điểm bụng. Tại thời điểm \({t_1} = {t_0} + 1/240{\rm{\;s}}\), hình dạng của sợi dây là đường (1). Tại thời điểm \({t_2} = {t_1} + 1/80{\rm{\;s}}\), hình dạng của sợi dây là đường (2). Độ dài đoạn CD trên đồ thị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
\(\frac{\lambda }{4} = 6cm \Rightarrow \lambda = 24cm\)
\(\omega = 2\pi f = 2\pi .20 = 40\pi \) (rad/s)
\(A = \frac{{{v_{\max }}}}{\omega } = \frac{{120\pi }}{{40\pi }} = 3cm = \frac{{{A_b}}}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {A_b} = 3\sqrt 2 cm\)
\({A_C} = {A_D} = {A_b}\sin \left( {\frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right) = 3\sqrt 2 \sin \left( {\frac{{2\pi .1}}{6}} \right) = \frac{{3\sqrt 6 }}{2}\) (cm)
\({u_{C1}} = {A_C}\cos \left( {\omega {t_1} - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{3\sqrt 6 }}{2}\cos \left( {40\pi .\frac{1}{{240}} - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{3\sqrt 6 }}{4}cm\)
\({u_{D2}} = {A_D}\cos \left( {\omega {t_2} - \frac{\pi }{2}} \right) = \frac{{3\sqrt 6 }}{2}\cos \left[ {40\pi .\left( {\frac{1}{{240}} + \frac{1}{{80}}} \right) - \frac{\pi }{2}} \right] = \frac{{9\sqrt 2 }}{4}cm\)
\(CD = \sqrt {{{\left( {\frac{\lambda }{6}} \right)}^2} + {{\left( {{u_{D2}} - {u_{C1}}} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {\frac{{24}}{6}} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{9\sqrt 2 }}{4} - \frac{{3\sqrt 6 }}{4}} \right)}^2}} \approx 4,22cm\). Chọn D
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Chọn C
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo