Câu hỏi
Cho một sóng dọc với biên độ \(3\sqrt 2 cm\) truyền qua một lò xo thì thấy khoảng cách gần nhất giữa hai điểm B và C trên lò xo là 15 cm. Vị trí cân bằng của B và C cách nhau 21 cm và nhỏ hơn nửa bước sóng. Cho tần số sóng là 20Hz. Tốc độ truyền sóng là
- A 21 m/s
- B 50,2 m/s
- C 30,5 m/s
- D 16,8 m/s
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức:
\(d = {u_1} - {u_2} = 6cm\)
Phương trình dao động của sóng :
\(u = a.\cos \left( {\omega t - \frac{{2\pi x}}{\lambda }} \right)cm\)
Lời giải chi tiết:
Chọn trục Ox trùng với trục lò xo gốc O trùng với điểm M.
Phương trình dao động của M và N là
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
{u_M} = 3\sqrt 2 .\cos \left( {40\pi t} \right)\\
{u_N} = 3\sqrt 2 .\cos \left( {40\pi t - \frac{{40\pi 21}}{v}} \right)cm
\end{array} \right.\\
{u_M} - {u_N} = 6cm\\
\Leftrightarrow 3\sqrt 2 .\cos \left( {40\pi t} \right) - 3\sqrt 2 .\cos \left( {40\pi t - \frac{{40\pi 21}}{v}} \right)cm = 6\sqrt 2 .\cos \left( {\frac{{20\pi .21}}{v}} \right).\cos \left( {40\pi t - \frac{{20\pi .21}}{v}} \right) = 6\\
\Leftrightarrow 6\sqrt 2 .\cos \left( {\frac{{20\pi .21}}{v}} \right) = 6\\
\Rightarrow \frac{{20\pi .21}}{v} = \frac{\pi }{4} \Rightarrow v = 4.20.21 = 16,8m/s
\end{array}\)
Chọn D