Câu hỏi
Để đo tốc độ truyền sóng v trên một sợi dây đàn hồi AB, người ta nối đầu A với một nguồn dao động có tần số \(f = 100\,\,\left( {Hz} \right) \pm 0,02\% \). Đầu B được gắn cố định. Người ta đo khoảng cách giữa hai điểm trên dây gần nhất không dao động với kết quả \(d = 0,02\,\,\left( m \right) \pm 0,82\% \). Tốc độ truyền sóng trên sợi dây AB là
- A \(v = 4\,\,\left( {m/s} \right) \pm 0,03\,\,\left( {m/s} \right)\)
- B \(v = 2\,\,\left( {m/s} \right) \pm 0,04\,\,\left( {m/s} \right)\)
- C \(v = 2\,\,\left( {m/s} \right) \pm 0,02\,\,\left( {m/s} \right)\)
- D \(v = 4\,\,\left( {m/s} \right) \pm 0,01\,\,\left( {m/s} \right)\)
Phương pháp giải:
Khoảng cách giữa hai nút gần nhau nhất: \(d = \dfrac{\lambda }{2}\)
Tốc độ truyền sóng: \(\overline v = \overline \lambda \overline f = 2\overline d \overline f \)
Sai số: \(\dfrac{{\Delta v}}{{\overline v }} = \dfrac{{\Delta d}}{{\overline d }} + \dfrac{{\Delta f}}{{\overline f }}\)
Lời giải chi tiết:
Tốc độ truyền sóng trung bình là:
\(\overline v = \overline \lambda \overline f = 2\overline d \overline f = 2.0,02.100 = 4\,\,\left( {m/s} \right)\)
Sai số của phép đo:
\(\begin{gathered}
\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta d}}{{\bar d}} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} = 0,02\% + 0,82\% = 0,84\% \hfill \\
\Rightarrow \Delta v = 4.0,84\% = 0,03\,\,\left( {m/s} \right) \hfill \\
\end{gathered} \)
Vậy tốc độ truyền sóng trên dây là:
\(v = 4\,\,\left( {m/s} \right) \pm 0,03\,\,\left( {m/s} \right)\)
Chọn A.