Câu hỏi
Một sợi dây AB, hai đầu cố định có sóng dừng, điểm bụng có biên độ là A. Khoảng cách giữa 9 điểm kế tiếp trên dây có biên độ bằng A/2 là 48 cm. Tốc độ dao động cực đại của điểm bụng là 60cm/s. Một điểm trên dây cách điểm nút 38cm dao động với tốc độ cực đại bằng
- A 60 cm/s
- B \(30\sqrt 2 cm/s\)
- C \(30\sqrt 3 cm/s\)
- D 30 cm/s
Phương pháp giải:
Bước sóng là :
\(\lambda = v.T = \frac{v}{f}\)
Tốc độ dao động cực đại của các phần tử môi trường v = ωA.
Phương trình sóng dừng ở 1 điểm cách nút một khoảng d là :
\(u = 2a.\cos \left( {\frac{{2\pi d}}{\lambda } + \frac{\pi }{2}} \right).\cos \left( {\omega t - k\pi - \frac{\pi }{2}} \right)cm\)
Lời giải chi tiết:
Ta có 2λ = 48 cm → λ = 24 cm.
Tại vị trí bụng ta có : v = ωA
Ta có : x = 38 cm = 1,5λ + 2cm.
Phương trình sóng dừng ở 1 điểm cách nút một khoảng d = 2cm là :
\(\begin{array}{l}
u = 2a.\cos \left( {\frac{{2\pi 2}}{{24}} + \frac{\pi }{2}} \right).\cos \left( {\omega t - k\pi - \frac{\pi }{2}} \right)cm = \frac{A}{2}.\cos \left( {\omega t - k\pi - \frac{\pi }{2}} \right)\\
\Rightarrow {v_{M\max }} = \frac{{\omega A}}{2} = \frac{{60}}{2} = 30cm/s
\end{array}\)
Chọn D