Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi OB mô tả như hình dưới. Điểm O trùng với gốc tọa độ trục tung. Lúc t = 0 hình ảnh của sợi dây là (1), sau thời gian nhỏ nhất ∆t và 3∆t kể từ lúc t = 0 thì hình ảnh của sợi dây lần lượt là (2) và (3). Tốc độ truyền sóng là 20 m/s và biên độ của bụng sóng là 4 cm. Sau thời gian 1/30 s kể từ lúc t = 0, tốc độ dao động của điểm M là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiDựa vào đồ thị, ta có \(2\lambda =80\text{ cm}\Rightarrow \lambda =40\text{ cm}\text{.}\)
Chu kì chuyển động của sóng dừng: \(T=\frac{\lambda }{v}=\frac{40}{2000}=0,02\text{ s}\text{.}\)
Dựa vào đề bài, ta có hình vẽ như bên.
+ Khoảng thời gian: \(\Delta t=\frac{T}{4}={{5.10}^{-3}}\text{ s}\text{.}\)
+ Biên độ dao động của điểm M là \({{A}_{M}}=\frac{A}{\sqrt{2}}=\frac{4}{\sqrt{2}}=2\sqrt{2}\text{ cm}\text{.}\)
Tại thời điểm t = 0, điểm M đang ở vị trí biên dương và đang chuẩn bị đi xuống nên \({{\varphi }_{M}}=0.\)
Phương trình vận tốc của M: \({{v}_{M}}=-\frac{2\pi }{T}.{{A}_{M}}.\sin \left( \frac{2\pi }{T}.t \right)=-200\pi \sqrt{2}.\sin 100\pi t\text{ (cm/s)}\text{.}\)
Vận tốc của điểm M tại thời điểm 1/30 s là
\({{v}_{M}}=-200\pi \sqrt{2}.\sin \left( 100\pi .\frac{1}{30} \right)=100\pi \sqrt{6}\text{ cm/s}\approx 7,7\text{ m/s}\text{.}\)
Câu hỏi liên quan
-
Một âm thoa được đặt phía trên miệng ống, cho âm thoa dao động với tần số 400 Hz. Chiều dài của cột khí trong ống có thể thay đổi bằng cách thay đổi mực nước trong ống. Ống được đổ đầy nước, sau đó cho nước chảy ra khỏi ống. Hai lần cộng hưởng gần nhau nhất xảy ra khi chiều dài của cột khí là 0,175m và 0,525m. Tốc độ truyền âm trong không khí bằng
-
Một sợi dây hai đầu cố định, sóng phản xạ so với sóng tới tại điểm cố định sẽ không cùng
-
Đế chứng minh sự cộng hưởng âm, người ta thường làm thí nghiệm như hình. T là một ống nghiệm cao, A là một âm thoa có tần số dao động riêng f. Gõ cho âm thoa rung, thì nó phát ra một âm rất yếu. Đưa âm thoa lại gần miệng ống nghiệm, rồi đổ dần nước vào ống cho mực nước cao dần thì có thể tìm được độ cao hh của cột không khí trong ống, để cột không khí dao động cộng hưởng với âm thoa. Lúc đó âm được khuếch đại rất mạnh.
Cho biết: f=850Hz, h=50cm. Tính tốc độ v của âm
-
Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,6 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết tần số của sóng là 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s. Số bụng sóng trên dây là
-
Khi có sóng dừng trên dây thì khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là
A. B. . C. một nửa bước sóng. D.
-
Sóng dừng trên một sợi dây có biên độ ở bụng là 5 cm. Giữa hai điểm M, N có biên độ 2,5 cm cách nhau x = 20 cm các điểm luôn dao động với biên độ nhỏ hơn 2,5 cm. Bước sóng là.
-
Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 80cm. Hai sóng có tần số gần nhau liên tiếp cùng tạo ra sóng dừng trên dây là f1=70 Hz và f2 = 84 Hz. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây. Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi
-
Hãy chọn câu đúng. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng
-
Một dây AB có đầu A cố định, đầu B tự do. Khi dây rung với tần số 80 Hz thì trên dây có sóng dừng và đếm được có 4 nút sóng kể cả nút sóng tại A. Biết tốc độ sóng trên dây là 4 m/s. Chiều dài dây là
-
Một sợi dây đàn hồi l được căng theo phương ngang, một đầu nối với vật cản cố định, đầu kia nối với máy rung với tần số 50 Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là v = 18 m/s. Đếm được trên dây có 5 bụng sóng. Tính độ dài l của sơi dây.
-
Chọn câu sai khi nói về sóng dừng xảy ra trên sợi dây.
-
Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là
-
Trong giờ thực hành hiện tượng sóng dừng trên dây, một học sinh thực hiện như sau: tăng dần tần số của máy phát dao động thì thấy rằng khi sóng dừng xuất hiện trên dây tương ứng với 1 bó sóng và 9 bó sóng thì tần số thu được thỏa mãn f9 - f1 = 200( Hz). Khi trên dây xuất hiện sóng dừng với 6 nút sóng thì máy phát tần số hiện giá trị là
-
Một sợi dây sắt, mảnh, dài 120 cm căng ngang, có hai đầu cố định. Ớ phía trên, gần sợi dây có một nam châm điện được nuôi bằng nguồn điện xoay chiều có tần số 50 Hz. Trên dây xuất hiện sóng dừng với 2 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
-
Sóng dừng là:
-
Một sợi dây đàn hồi, đầu A găn với nguồn dao động và đầu B tự do. Khi dây rung với tần số f = 12 Hz thì trên dây xuất hiện sóng dừng ổn định có 8 điểm nút trên dây với A là nút và B là bụng. Nếu đầu B được giữ cố định và tốc độ truyền sóng trên dây không đổi thì phải thay đổi tần số rung của dây một lượng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để trên dây tiếp tục xảy ra hiện tượng sóng dừng ổn định?
-
Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75 cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150 Hz và 200 Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên dây đó là
-
Một dây đàn hồi AB đầu A được rung nhờ một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây, biết phương trình dao động tại đầu A là uA = acos100πt. Quan sát sóng dừng trên sợi dây ta thấy trên dây có những điểm không phải là điểm bụng dao động với biên độ b (b ≠ 0) cách đều nhau và cách nhau khoảng 1 m. Giá trị của b và tốc độ truyền sóng trên sợi dây lần lượt là
-
Dây AB = 90 cm có đầu A cố định, đầu B tự do. Khi tần số trên dây là 10 Hz thì trên dây có 8 nút sóng dừng. Tính khoảng cách từ A đến nút thứ 7.
-
Hãy chọn câu đúng. Để tạo một hệ sóng dừng giữa hai đầu dây cố định thì độ dài của dây phải bằng
