ai thời điểm đầu tiên t=0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động

Câu hỏi :

Tai thời điểm đầu tiên t=0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 2 Hz với biên độ A=65 cm. Goi P, Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyên sóng cách O lần lượt là 6 cm và 9 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tại thời điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ 2 thì vận tốc dao động của điểm P và điểm Q lần lượt là vP  vQ  Chọn phương án đúng

A. vQ=24πcm/s

B. vP=48πcm/s

C. vQ=24πcm/s

D. vP=24πcm/s

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Chọn A

ai thời điểm đầu tiên t=0 đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động (ảnh 1)

Ta có:T=1f=1(2)=0,5s;λ=vf=(24)(2)=12cm

Thời gian để sóng truyền tới P, Q là:OPv=(6)(24)=0,25sOQv=(9)(24)=0,375s

Nhận thấy:

-    Khi M đi qua VTCB theo chiều âm lần đầu tiên (mất khoảng thời gian T2=0,25s ), lúc này sóng cũng vừa truyền tới P. Vậy đây là thời điểm ba điểm thẳng hàng lần đầu tiên mà đề bài nhắc đến.

-    Kể từ thời điểm này O và P đến biên (mất khoảng thời gian T4=0,125s nữa) thì sóng vừa truyền đến Q.

Vậy thời điểm ba điểm này thẳng hàng lần thứ hai được biểu diễn như hình vẽ. Chú ý rằng P ngược pha với O và vuông pha với Q.

Từ hình vẽ, ta có :

uQup=IQ'IP'=2uQ=2up

uPa2+uQa2=1uPa2+2uPa2=1uP=a5=(65)5=6cm

vp=vmax1upa2=(24π5)16652=48πcm/s

vQ=+vmax12upa2=+(24π5)12.6652=+24πcm/s

Copyright © 2021 HOCTAP247