Cho một sợi dây đang có sóng dừng với tần số góc \(\omega =20\text{ rad/s}\). Tại một điểm A trên dây là một nút sóng, điểm B là bụng sóng gần A nhất, điểm C giữa A và B. Khi sợi d...

Câu hỏi :

Cho một sợi dây đang có sóng dừng với tần số góc \(\omega =20\text{ rad/s}\). Tại một điểm A trên dây là một nút sóng, điểm B là bụng sóng gần A nhất, điểm C giữa A và B. Khi sợi dây duỗi thẳng thì khoảng cách AB = 9 cm và AB = 3AC. Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất thì khoảng cách giữa A và C là 5 cm. Tốc độ dao động của điểm B khi nó qua vị trí có li độ bằng biên độ của điểm C là

A. \(160\sqrt{3}\)cm/s    

B. \(80\sqrt{3}\)cm/s    

C. 160 cm/s      

D. 80 cm/s

* Đáp án

B

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

+ AB là khoảng cách giữa nút và bụng gần nhất

→ AB = 0,25λ.

Mặt khác \(AB=3\text{A}C\to AC=\frac{\lambda }{12}\)

→ điểm C dao động với biên độ bằng một nửa biên độ của bụng sóng.

+ \(\lambda =4\text{A}B=36\text{ cm}\).

+ Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất, khoảng cách giữa A và C là

\(d=\sqrt{{{\left( \frac{\lambda }{12} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{{{a}_{B}}}{2} \right)}^{2}}}=5\to {{a}_{B}}=8\text{ cm}\).

+ Khi B đi đến vị trí có li độ bằng biên độ của C (\(0,5{{\text{a}}_{B}}\)) sẽ có tốc độ:

\({{v}_{B}}=\frac{\sqrt{3}}{2}{{v}_{B\max }}=\frac{\sqrt{3}}{2}\omega {{a}_{B}}=80\sqrt{3}(\text{cm/s})\)

Copyright © 2021 HOCTAP247