Câu hỏi:

08/04/2022 1,231

Một sóng cơ truyền trên sợi dây dài, nằm ngang, dọc theo chiều dương của trục Ox với tốc độ truyền sóng là v và biên độ không đổi. Tại thời điểm $t_{0} = 0,$ phần tử tại O bắt đầu dao động từ vị trí cân bằng theo chiều âm của trục Ou. Tại thời điểm t₁ = 0,3 s hình ảnh của một đoạn dây như hình vẽ. Khi đó vận tốc dao động của phần tử tại D là $v_{D} = \frac{π}{8} v$ và quãng đường phần tử E đã đi được là 24 cm. Biết khoảng cách cực đại giữa hai phần tử C, D là 5cm. Phương trình truyền sóng là

A. $u = c o s (\frac{40 π}{3} t - \frac{π x}{3} - \frac{π}{2}) c m$

B. $u = c o s (20 π t - \frac{π x}{3} + \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

C. $u = 3 \cos (20 π t - \frac{π x}{12} + \frac{π}{2}) c m$ (x tính bằng cm; t tính bằng s).

Đáp án chính xác

D.

u = 3 \cos (\frac{40 π}{3} t - \frac{π x}{12} - \frac{π}{2}) c m

(x tính bằng cm; t tính bằng s).

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ đề thi minh họa môn Vật lí THPT Quốc gia năm 2022 có lời giải (34 đề) !!

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Thời điểm đầu tiên sóng bắt đầu từ 0 nên: $u_{O} = A . \cos (ω t + \frac{π}{2}) c m$

Sau thời gian t = 0,3s, sóng có dạng như hình vẽ, điểm O lại đang ở VTCB và chuyển động về biên âm nên: $t = 0, 3 s = n T$

Dễ thấy từ 0 đến E là một bước sóng ứng với 6 ô li, nên sóng truyền từ 0 đến E mất thời gian 1 chu kì T. Vì vậy quãng đường mà E đi được trong thời gian trên là: $S = (n - 1) .4 A$

Hai điểm C và D đều đang cách đỉnh sóng một khoảng nửa ô li nên biên độ của D là $x_{D} = \frac{\sqrt{3}}{2} A$ và vận tốc của D lúc đó là $v_{D} = \frac{1}{2} v_{m a x} = \frac{1}{2} . ω A$

Vận tốc sóng $v = λ . f$

Khoảng cách giữa vtcb của C và D ứng với 1 ô li, khoảng cách giữa C và D là: $C D = \sqrt{d^{2} + {(u_{C} - u_{D})}^{2}}$

Lời giải:

Thời điểm đầu tiên sóng bắt đầu từ O nên: $u_{O} = A . \cos (ω t + \frac{π}{2}) c m$

Sau thời gian t = 0,3s, sóng có dạng như hình vẽ, điểm O lại đang ở vtcb và chuyển động về biên âm nên: $t = 0, 3 s = n T$

Dễ thấy từ O đến E là một bước sóng ứng với 6 ô li, nên sóng truyền từ O đến E mất thời gian 1 chu kì T. Vì vậy quãng đường mà E đi được trong thời gian trên là: $S = (n - 1) .4 A$

Hai điểm C và D đều đang cách đỉnh sóng một khoảng nửa ô li nên biên độ của D là $x_{D} = \frac{\sqrt{3}}{2} A$ và vận tốc của D lúc đó là:

$v_{D} = \frac{1}{2} v_{m a x} = \frac{1}{2} ω . A \Rightarrow \frac{1}{2} ω A = \frac{π}{8} v = \frac{π}{8} . λ . f = \frac{π}{8} . λ . \frac{ω}{2 π} \Rightarrow λ = 8 A$

Ta có VTLG:

Khoảng cách giữa VTCB của C và D ứng với 1 ô li tức là $C D = \frac{λ}{6}$ và $α = \frac{π}{3},$

Khoảng cách giữa hai điểm C và D là: $C D = \sqrt{d^{2} + {(u_{C} - u_{D})}^{2}}$

Khoảng cách giữa hai điểm C và D cực đại là 5 cm khi $(u_{C} - u_{D})$ cực đại.

Ta có: $u_{C} - u_{D} = A . \cos (ω t - \frac{π}{3}) \Rightarrow {(u_{C} - u_{D})}_{\max} = A$

$C D = \sqrt{d^{2} + {(u_{C} - u_{D})}^{2}} \Rightarrow 5 = \sqrt{{(\frac{λ}{6})}^{2} + {(u_{C} - u_{D})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{8 A}{6})}^{2} + A^{2}} \Rightarrow A = 3 c m \Rightarrow λ = 8 A = 24 c m$

Ta có: $S = (n - 1) .4 A = 24 \Rightarrow n = 3$

Lại có: $t = 0, 3 s = 3 T \Rightarrow T = 0, 1 s \Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = 20 π (r a d / s)$

Vậy ta có phương trình truyền sóng là:

$u = 3. \cos (20 π t + \frac{π}{2} - \frac{2 π x}{24}) = 3. \cos (20 π t + \frac{π}{2} - \frac{π x}{12}) c m$

Chọn C.

Bình luận hoặc Báo cáo
về câu hỏi!

Câu 1:

Trong truyền thanh vô tuyến, sóng mang đã được biến điệu là

A. sóng vô tuyến âm tần mang thông tin cao tần.

B. sóng âm âm tần mang thông tin cao tần.

C. sóng âm cao tần mang thông tin âm tần.

D. sóng vô tuyến cao tần mang thông tin âm tần.

Xem đáp án » 07/04/2022 5,085

Câu 2:

Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là

A. Vôn trên mét (V/m).

B. Vôn (V).

C. Fara (F)

D. Tesla (T).

Xem đáp án » 07/04/2022 4,877

Câu 3:

Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra đối với

A. bán dẫn

B. kim loại.

C. chất điện phân.

D. chất điện môi

Xem đáp án » 07/04/2022 3,824

Câu 4:

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E₁= -0,85 eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E₂ = -3,4 eV thì

A. hấp thụ phôtôn có năng lượng 2,55 eV.

B. phát xạ phôtôn có năng lượng 4,25 eV.

C. hấp thụ phôtôn có năng lượng 4,25 eV.

D. phát xạ phôtôn có năng lượng 2,55 eV.

Xem đáp án » 07/04/2022 2,605

Câu 5:

Gọi e là điện tích nguyên tố. Hạt nhân $_{Z}^{A} X$

A. mang điện tích +Ze.

B. trung hoà về điện.

C. mang điện tích +Ae.

D. mang điện tích +(A - Z)e.

Xem đáp án » 07/04/2022 2,544

Câu 6:

Cho phản ứng hạt nhân: $_{5}^{10} B + X \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e .$ Hạt X là

A. $_{0}^{1} n$

B. $_{1}^{1} p$

C. $_{- 1}^{0} e$

D. $_{+ 1}^{0} e$

Xem đáp án » 07/04/2022 2,286

Câu 7:

Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm một biến trở R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm $L = \frac{1}{π} (H)$ . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ổn định và có biểu thức $u = 200 \cos 100 π t (V)$ . Thay đổi R, ta thu được công suất tỏa nhiệt cực đại trên biến trở bằng

A. 25 W

B. 50 W

C. 100 W

D. 200 W

Xem đáp án » 08/04/2022 1,999

Xem thêm các câu hỏi khác »

Nhà sách VIETJACK:

Trong truyền thanh vô tuyến, sóng mang đã được biến điệu là

Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là

Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra đối với

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E₁= -0,85 eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E₂ = -3,4 eV thì

Gọi e là điện tích nguyên tố. Hạt nhân $_{Z}^{A} X$

Cho phản ứng hạt nhân: $_{5}^{10} B + X \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e .$ Hạt X là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

Nhà sách VIETJACK:

Trong truyền thanh vô tuyến, sóng mang đã được biến điệu là

Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là

Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra đối với

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E1 = -0,85 eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E2 = -3,4 eV thì

Gọi e là điện tích nguyên tố. Hạt nhân ZAX

Cho phản ứng hạt nhân: 510B+X→37Li+24He. Hạt X là

Bình luận

🔥 Đề thi HOT:

VIP +3 tháng ( 199,000 VNĐ )

VIP +6 tháng ( 299,000 VNĐ )

VIP +12 tháng ( 499,000 VNĐ )

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

Đăng ký

Đăng nhập

Quên mật khẩu

Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E₁= -0,85 eV đến trạng thái dừng có mức năng lượng E₂ = -3,4 eV thì

Gọi e là điện tích nguyên tố. Hạt nhân $_{Z}^{A} X$

Cho phản ứng hạt nhân: $_{5}^{10} B + X \to_{3}^{7} L i +_{2}^{4} H e .$ Hạt X là