Câu hỏi

Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ \(5\sqrt 3 mm\) là 95cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động ngược pha với cùng biên độ \(5\sqrt 3 mm\) là 80cm. Tỉ số giữa tốc độ truyền sóng trên dây và tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng là:

  • A 9,55  
  • B  0,21             
  • C  4,77     
  • D 5,76

Phương pháp giải:

Tổng hợp các kiến thức về sóng cơ.

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

Theo đầu bài ta có: \(AB = l = n{\lambda  \over 2}\)

Khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ \(5\sqrt 3 mm\) và khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động ngược pha với cùng biên độ \(5\sqrt 3 mm\) khác nhau nên n lẻ và hai khoảng cách này chênh nhau khoảng \({\lambda  \over 2}\)

 \( \to 95 - 80 = {\lambda  \over 2} \to \lambda  = 30cm\)

Ta có tỉ số giữa tốc độ truyền sóng trên dây và tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng:

 \({v \over {{v_{{\rm{max}}}}}} = {{\lambda f} \over {\omega {A_0}}} = {\lambda  \over {2\pi {A_o}}}\)

Vì \(AB = l = n{\lambda  \over 2} > 95cm\), n lẻ => n=7,9,....

Gọi x là khoảng cách từ đầu A đến phần tử gần nhất có biên độ \(5\sqrt 3 mm\), với n=7 ta có: l=105 cm và 105-2x=95 => x=5cm

\(\eqalign{ & 5\sqrt 3 mm = {A_0}\sin {{2\pi x} \over \lambda } = {A_0}\sin {{2\pi .5} \over {30}} = {A_0}\sin {\pi \over 3} \cr & \to {A_0} = {{5\sqrt 3 } \over {\sin {\pi \over 3}}} = 10mm = 1cm \cr & \to {v \over {{v_{{\rm{max}}}}}} = {\lambda \over {2\pi {A_0}}} = {{30} \over {2\pi .1}} = 4,775 \cr} \)

=> chọn C


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay