M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động với cùng biên độ bằng \[\sqrt 3 cm\]. Biết vận tốc tức thời của hai phần tử tại N và P thỏa mãn \[{v_N}.{v_P} \ge 0\]; MN = 40cm, NP = 20cm, tần số góc của sóng là 20rad/s. Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằng

A. 40cm/s

B. 20cm/s

C. \[20\sqrt 3 cm/s\]

D. \[40\sqrt 3 cm/s\]

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Sóng dừng !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Trả lời:

Ta có M, N, P là các vị trí cân bằng liên tiếp có cùng biên độ và \[{v_N}.{v_P} \ge 0\]

Ta suy ra: N và P nằm trên một bó sóng:

\[\frac{\lambda }{4} = \frac{1}{2}\left( {MN + NP} \right) = 30cm\]

⇒ λ = 120cm

Lại có, biên độ:

\[A = {A_b}\sin \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \sqrt 3 cm\] (với d khoảng cách tới nút)

Ta suy ra:

\[{A_b}\sin \frac{{2\pi .20}}{{120}} = \sqrt 3 \]

\[ \Rightarrow {A_b} = 2cm\]

Vận tốc của phần tử tại trung điểm N, P khi dây duỗi thẳng là vận tốc khi qua vị trí cân bằng

v = v_max= A_b.ω = 2.20 = 40(cm/s)

Đáp án cần chọn là: A

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Sóng dừng xảy ra trên dây đàn hồi cố định có 1 bụng sóng khi:

A. Chiều dài của dây bằng một phần tư bước sóng.

B. Chiều dài bước sóng gấp đôi chiều dài của dây.

C. Chiều dài của dây bằng bước sóng.

D. Chiều dài bước sóng bằng một số lẻ chiều dài của dây.

Lời giải

Trả lời:

Điều kiện để có sóng dừng trên dây hai đầu cố định:

\[l = k\frac{\lambda }{2}\left( {k \in N*} \right)\]

Có 1 bụng sóng khi k = 1 =>λ = 2l

Đáp án cần chọn là: B

Câu 2

Ống dài hở một đầu. Nó được đóng ở đầu kia bằng một piston có thể di chuyển được dọc theo ống, như hình vẽ. Loa tạo ra âm thanh có tần số 550Hz được đặt gần đầu hở của ống. Piston được dịch chuyển dọc theo ống và nghe thấy âm thanh lớn ở đầu hở khi khoảng cách L giữa piston và đầu hở của ống là 45cm. Tốc độ âm thanh trong ống bằng 330m.s^-1. Xác định tần số thấp nhất mà âm phát ra trong ống có chiều dài

L = 45cm.

A. 900Hz

B. 550Hz

C. 180Hz

D. 90Hz

Lời giải

Trả lời:

Khi khoảng cách giữa piston và đầu hởi của ống là L = 45cm thì đầu hở của ống nghe thấy âm thanh lớn

⇒ Đầu piston là nút sóng, đầu hở là bụng sóng.

Ta có hình vẽ minh họa:

Ống dài hở một đầu. Nó được đóng ở đầu kia bằng một piston có thể di chuyển được dọc theo ống, như hình vẽ. Loa tạo ra âm thanh có tần số 550Hz được đặt gần đầu hở của ống. Piston được dịch (ảnh 1)