Câu hỏi:

13/07/2024 1,111 Lưu

Một sóng cơ lan truyền qua điểm \({\rm{M}}\) rồi đến điểm \({\rm{N}}\) cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau một phần ba bước sóng. Tại thời điểm \({\rm{t}} = 0\) li độ tại \({\rm{M}}\)\( + 4{\rm{\;cm}}\) và tại \({\rm{N}}\)\( - 4{\rm{\;cm}}\). Xác định thời điểm \({{\rm{t}}_1}\)\({{\rm{t}}_2}\) gần nhất để \({\rm{M}}\)\({\rm{N}}\) lên đến vị trí cao nhất. Biết chu kì sóng là \(T = 1{\rm{\;s}}\).

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Sử dụng đồ thị li độ - quãng đường Hình 8.1G của sóng quy ước chiều truyền dương để xác định các vùng mà các phần tử vật chất đang đi lên và đi xuống. Li độ

Một sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một phương  (ảnh 1)

Vì sóng truyền qua M rồi mới đến N, nên M ở bên trái và N ở bên phải, mặt khác vì \({u_M} = + 4{\rm{\;cm}}\)\({u_N} = - 4{\rm{\;cm}}\), nên chúng phải nằm ở vị trí như Hình 8.1G (cả M và N đều đang đi lên).

Vì M cách đỉnh gần nhất một khoảng là \(\frac{\lambda }{{12}}\) nên thời gian ngắn nhất để M đi từ vị trí hiện tại đến vị trí cao nhất là \({t_1} = \frac{T}{{12}} = \frac{1}{{12}}{\rm{\;s}}\).

Tương tự ta xác định được, thời gian ngắn nhất để N đến vị trí cân bằng là \(\frac{T}{6}\) và thời gian ngắn nhất để đi từ vị trí cân bằng đến vị trí cao nhất là \(\frac{T}{4}\) nên \({{\rm{t}}_2} = \frac{{\rm{T}}}{6} + \frac{{\rm{T}}}{4} = \frac{{5{\rm{\;T}}}}{{12}} = \frac{5}{{12}}{\rm{\;s}}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Vì sóng tại hai điểm A, B ngược pha nhau, nên khoảng cách AB thoả mãn:

\(AB = d = \left( {2k + 1} \right)\frac{\lambda }{2} = \left( {2k + 1} \right)\frac{v}{{2f}} \Rightarrow v = \frac{{2fd}}{{2k + 1}} = \frac{{16}}{{2k + 1}}\), với \(k \in Z\).

Theo đề bài: \(3{\rm{\;m}}/{\rm{s}} \le {\rm{v}} \le 5{\rm{\;m}}/{\rm{s}} \Rightarrow 3 \le \frac{{16}}{{2k + 1}} \le 5 \Leftrightarrow 1,1 \le k \le 2,17\)

Vậy \(k = 2\). Suy ra tốc độ truyền sóng là: \(v = \frac{{16}}{{2k + 1}} = \frac{{16}}{{2 \cdot 2 + 1}} = \frac{{16}}{5} = 3,2{\rm{\;m/s}}\).