Sóng dừng

  • 747 lượt thi

  • 8 câu hỏi

  • 30 phút

Câu 1:

Một sợi dây đàn hồi dài 1,2m được treo lơ lửng trên một cần rung. Cần rung có thể dao động theo phương ngang với tần số thay đổi được từ 50Hz đến 75Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là 6m/s. Xem đầu nối với cần rung là nút sóng khi có sóng dừng trên dây. Trong quá trình thay đổi tần số rung, số lần tạo ra sóng dừng trên dây là

Xem đáp án

Khi có sóng dừng chiều dài dây thỏa mãn biểu thức

\[l = \left( {2k + 1} \right)\frac{\lambda }{4} = \left( {2k + 1} \right)\frac{v}{{4f}} \Rightarrow f = \left( {2k + 1} \right)\frac{v}{{4l}} = \left( {2k + 1} \right)\frac{5}{4}\]

Theo đề bài \[50 \le f \le 75\]

\[\begin{array}{*{20}{l}}{ \Leftrightarrow 50 \le \left( {2k + 1} \right)\frac{5}{4} \le 75 \Leftrightarrow 19,5 \le k \le 29,5}\\{ \Rightarrow k = 20,21,22,23,24,25,26,27,28,29}\end{array}\]

Có 10 giá trị của k

⇒ Trong quá trình thay đổi tần số rung, số lần tạo ra sóng dừng trên dây là 10 lần.

Đáp án cần chọn là: D


Câu 2:

Sóng dừng trên một sợi dây với hai đầu cố định. Khi tần số sóng là f thì trên sợi dây có 10 nút sóng (kể cả hai đầu). Nếu tần số sóng là \(\frac{4}{3}\)f thì trên dây có số bụng sóng là

Xem đáp án

Khi tần số sóng là f thì \[l = k\frac{v}{{2f}} \Rightarrow \frac{v}{{2l}} = \frac{k}{f} = \frac{9}{f}\](1)

Khi tần số là \[\frac{4}{3}f\] thì: \[\frac{v}{{2l}} = \frac{{3k}}{{4f}}\](2)

Từ (1) và (2) ta có: \[\frac{9}{f} = \frac{{3k}}{{4f}} \Rightarrow k = 12\]

Đáp án cần chọn là: B


Câu 3:

Để đo tốc độ truyền sóng v trên một sợi dây đàn hồi AB, người ta nối đầu A vào một nguồn dao động số tần số \[f = 100Hz \pm 0,02\% \]. Đầu B được gắn cố định. Người ta đo khoảng cách giữa hai điểm trên dây gần nhất không dao động với kết quả \[d = 0,02m \pm 0,82\% \] Tốc độ truyền sóng trên sợi dây AB là

Xem đáp án

Tốc độ truyền sóng trên dây trung bình là: \[\bar v = \bar \lambda \bar f = 2{\rm{\bar l}}\bar f = 2.0,02.100 = 4\,\,\left( m \right)\]

Do \[{\rm{l}} = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \frac{{{\rm{\Delta l}}}}{{{\rm{\bar l}}}} = \frac{{{\rm{\Delta }}\lambda }}{{\bar \lambda }}\]

Sai số tỉ đối là:

\[\delta = \frac{{{\rm{\Delta }}v}}{{\bar v}} = \frac{{{\rm{\Delta }}\lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{{\rm{\Delta }}f}}{{\bar f}} = \frac{{{\rm{\Delta l}}}}{{{\rm{\bar l}}}} + \frac{{{\rm{\Delta }}f}}{{\bar f}} = 0,82{\rm{\% }} + 0,02{\rm{\% }} = 0,84{\rm{\% }}\]

Vậy tốc độ truyền sóng trên dây là: \[v = 4\,\,m/s \pm 0,84{\rm{\% }}\]

Đáp án cần chọn là: A


Câu 4:

Trong giờ thực hành hiện tượng sóng dừng trên dây với hai đầu cố định, một học sinh thực hiện như sau: tăng tần số của máy phát dao động thì thấy rằng khi sóng dừng xuất hiện trên dây tương ứng với 1 bó sóng và 7 bó sóng thì tần số thu được thỏa mãn \[{f_7} - {f_1} = 150(Hz).\] Khi trên dây xuất hiện sóng dừng với 4 nút sóng thì máy phát tần số hiện giá trị là

Xem đáp án

Khi trên dây có 1 bó sóng, ta có chiều dài dây là: \[{\rm{l}} = \frac{v}{{2{f_1}}}\]

Khi trên dây có 7 bó sóng, chiều dài dây là: \[{\rm{l}} = 7\frac{v}{{2{f_7}}}\]

\[ \Rightarrow {\rm{l}} = 7\frac{v}{{2{f_7}}} = \frac{v}{{2{f_1}}} = \frac{{6v}}{{2\left( {{f_7} - {f_1}} \right)}} \Rightarrow {f_1} = \frac{{{f_7} - {f_1}}}{6} = \frac{{150}}{6} = 25\,\,\left( {Hz} \right)\]

Khi trên dây có 4 nút sóng, số bó sóng trên dây là 3, khi đó ta có:

\[{\rm{l}} = 3\frac{v}{{2{f_3}}} = \frac{v}{{2{f_1}}} \Rightarrow {f_3} = 3{f_1} = 3.25 = 75\,\,\left( {Hz} \right)\]

Đáp án cần chọn là: B


Câu 5:

Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với \[AC = 10cm\]. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại BB bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,1s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

Xem đáp án

Vì B là điểm bụng gần nút A nhất

C- là trung điểm của AB =>

\[AC = \frac{\lambda }{8} = 10cm \to \lambda = 80cm\]

Biên độ dao động của phần tử tại C: \[{A_C} = \sqrt 2 A\]

Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là:

\[\frac{T}{4} = 0,1{\rm{s}} \to T = 0,4{\rm{s}}\]

Vận tốc truyền sóng:

\[v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{0,8}}{{0,4}} = 2m/s\]

Đáp án cần chọn là: A


Các bài thi hot trong chương:

Con lắc lò xo

( 1 K lượt thi )

Con lắc đơn

( 828 lượt thi )

Các loại dao động

( 0.9 K lượt thi )

Mạch dao động LC

( 1.2 K lượt thi )

Phóng xạ

( 0.9 K lượt thi )

0

Đánh giá trung bình

0%

0%

0%

0%

0%

Bình luận


Bình luận