Một sóng cơ ngang hình sin truyền theo trục Ox qua điểm A đến điểm B

Câu hỏi :

Một sóng cơ ngang hình sin truyền theo trục Ox qua điểm A đến điểm B rồi đến điểm C với chu kì T = 1 s, biên độ 3 cm và bước sóng 3 cm. Biết AB = 3cm, AC = 4,5 cm và tại thời điểm \({t_1}\) sóng bắt đầu truyền đến A, phần tử A đi lên từ vị trí cân bằng. Từ thời điểm \({t_1}\) đến thời điểm \({t_1} + 2s\) thì tổng quãng đường đi được của ba phần tử tại A, B, C là

A. 72 cm

B. 18 cm

C. 36 cm

D. 42 cm

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Độ lệch pha của B so với A: \({\varphi _{AB}} = \dfrac{{2\pi d}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi .3}}{3} = 2\pi \)

Sóng truyền đến B mất \(t = \dfrac{{AB}}{v} = \dfrac{{AB}}{{\dfrac{\lambda }{T}}} = \dfrac{3}{3} = 1s\)

+ Phần tử tại B dao động trong thời gian \(\Delta t = \left( {{t_1} + 2s} \right) - {t_1} - 1s = 1s = 1T\) được 1 chu kì với quãng đường: \({S_B} = 4A = 4.3 = 12cm\)

Độ lệch pha của C so với A: \({\varphi _{AC}} = \dfrac{{2\pi AC}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi .4,5}}{3} = 3\pi \)

\( \Rightarrow \) Phần tử ở C ngược pha so với A

Sóng truyền từ A đến C mất \(t' = \dfrac{{AC}}{v} = \dfrac{{4,5}}{3} = 1,5s\)

\( \Rightarrow \) Phần tử tại C dao động trong khoảng thời gian \(\Delta t' = \left( {{t_1} + 2s} \right) - {t_1} - t' = 0,5s = \dfrac{T}{2}\)

Ban đầu C ở vị trí cân bằng, \( \Rightarrow C\) dao động được quãng đường \({S_C} = 2A = 2.3 = 6cm\) trong khoảng thời gian \(\dfrac{T}{2}\)

Vậy tổng quãng đường của ba phần tử A, B, C là: \(S = {S_A} + {S_B} + {S_C} = 24 + 12 + 6 = 42cm\)

Copyright © 2021 HOCTAP247