Câu hỏi

M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động với cùng biên độ bằng \(\sqrt{3}\) cm. Biết vận tốc tức thời của hai phần tử N và P thỏa màn vN.vP > 0, MN = 40cm, NP = 20cm, tần số góc của sóng là 20rad/s. Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằng

  • A 40\(\sqrt{3}\) m/s
  • B 40m/s
  • C 40cm/s    
  • D 40\(\sqrt{3}\)cm/s

Phương pháp giải:

Hai điểm nằm trên cùng bó sóng thì vận tốc cùng pha nên luôn cùng dấu.

Biên độ dao động tại điểm cách nút sóng gần nhất đoạn d là \(A=\left| {{A}_{b}}\sin \frac{\pi d}{\lambda } \right|\)

Tốc độ dao động cực đại vmax = ωA

Lời giải chi tiết:

M, N, P là các vị trí cân bằng liên tiếp có cùng biên độ và vN.vP > 0 nên N và P cùng nằm trên 1 bó sóng.

Ta có \(\frac{\lambda }{4}=\frac{1}{2}(MN+NP)=30cm\Rightarrow \lambda =120cm\)

Áp dụng công thức \(A=\left| {{A}_{b}}\sin \frac{\pi d}{\lambda } \right|=\sqrt{3}cm\Rightarrow {{A}_{b}}=2cm\)

Tốc độ dao động cực đại của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây duỗi thẳng là

            vbmax = ωAb = 20.0,02 = 0,4m/s = 40cm/s

Chọn C


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay