Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 15 cm và hai đầu cố định

Câu hỏi :

Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 15 cm và hai đầu cố định. Khi chưa có sóng thì M và N là hai phần tử trên dây với AM = 1,5 cm và BN = 8,5 cm. Khi tạo ra sóng dừng thì quan sát thấy trên dây có 5 bụng sóng và bề rộng của bụng là 4 cm. Khoảng cách lớn nhất giữa hai phần tử M, N xấp xỉ bằng

A. 5 cm. 

B. 5,1 cm. 

C. 1 cm. 

D. 5,8 cm.

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B 

Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 15 cm và hai đầu cố định (ảnh 1)

+ Số bó sóng trên dây là 5 15=5λ2λ2=3λ=6cm

+ Biên độ của bụng sóng: AB=42=2cm

+ AM=1,5cm M sẽ thuộc bó thứ nhất kể từ đầu A.

− Biên độ dao động của M là: AM=Absin2πdλ=2sin2π1,56=2cm

+ BN=8,5cmAN=158,5=6,5cm N sẽ thuộc bó thứ 3 kể từ đầu A.

− Biên độ dao động của N là: AN=Absin2πdλ=Absin2π6,56=1cm

→ M và N thuộc 2 bó có thứ tự 1 và 2 (cùng lẻ) → 2 điểm dao động cùng pha với nhau.

+ Khoảng cách của 2 điểm theo phương dao động là:

Δu=uMuN=AMcosωt+φANcosωt+φ=AMANcosωt+φΔumax=AMAN=1cm

+ Khoảng cách theo phương truyền sóng của hai điểm M N là 6,51,5=5cm

→ Khoảng cách lớn nhất của hai điểm M và N trong quá trình dao động được tính theo công thức Pitago do phương dao động vuông góc phương truyền sóng: dmax=52+Δumax2=52+12=5,1cm

Copyright © 2021 HOCTAP247