Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định. Xét 3 phần tử A, B, C

Câu hỏi :

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định. Xét 3 phần tử A, B, C trên sợi dây: A là một nút sóng, B là bụng sóng gần A nhất, C ở giữa A và B. Khi sợi dây duỗi thẳng thì khoảng AB = 21,0cm và AB = 3AC. Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất thì khoảng cách giữa A và C là 9,0cm. Tỉ số giữa tốc độ dao động cực đại của phần tử B và tốc độ truyền sóng trên dây xấp xỉ bằng

A. 0,56

B. 0,42

C. 0,85

D. 0,60

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có: \(AB=\frac{\lambda }{4}=21\text{cm}\Rightarrow \lambda =84\text{cm}\Rightarrow AC=\frac{AB}{3}=\frac{\lambda }{12}=7\text{cm}\)

Biên độ của B: \({{a}_{B}}=2\text{a}\) (điểm bụng) 

Biên độ của C: \({{a}_{C}}=2a\sin \frac{2\pi d}{\lambda }=2a\sin \frac{2\pi \frac{\lambda }{12}}{\lambda }=a\)

Khi dây bị biến dạng nhiều nhất khi đó AC' = 9cm

Lại có: \(A{{C}^{\prime 2}}=A{{C}^{2}}+{{a}^{2}}\Rightarrow a=4\sqrt{2}cm\)

+ Tốc độ dao động cực đại của phần tử B: \({{v}_{B}}=2\text{a}\omega \)

+ Tốc độ truyền sóng trên dây: \(v=\lambda f=\lambda \frac{\omega }{2\pi }\)

\(\Rightarrow \) Tỉ số giữa tốc độ dao động cực đại của phần tử B và tốc độ truyền sóng: \(\frac{2a\omega }{\lambda \frac{\omega }{2\pi }}=\frac{4a}{\lambda }=\frac{4\pi .4\sqrt{2}}{84}=0,846\)

Copyright © 2021 HOCTAP247