Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây từ C đến B với chu kì T=2 s, biên độ không đổi. Ở thời điểm to, ly độ các phần tử tại B và C tương ứng là -20 mm và +20 mm; các phần tử tại trung điểm D của BC đang ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm t, li độ các phần tử tại B và C cùng là +8 mm. Tại thời điểm t2=t1+0,4s li độ của phần tử D có li độ gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTừ thời điểm to đến t1:
+ Vectơ biểu diễn dao động của B quay góc B: \({B_1} = \pi - (\alpha + \beta )\)
+ Vectơ biểu diễn dao động của C quay góc C: \( {C_1} = (\alpha + \beta )\)
Ta có:
\( \Delta t = {t_1} - {t_0} = \frac{{\pi - (\alpha + \beta )}}{\omega } = \frac{{(\alpha + \beta )}}{\omega } \to \pi = 2(\alpha + \beta ) \to (\alpha + \beta ) = \frac{\pi }{2}\)
Mà: \(\begin{array}{l} \cos \alpha = \sin \beta = \sqrt {{1^2} - \cos {\beta ^2}} \\ \to \frac{{20}}{A} = \sqrt {1 - \frac{{{8^2}}}{A}} \to A = 4\sqrt {29} cm\\ \Delta t = {t_1} - {t_0} = \frac{{\pi - (\alpha + \beta )}}{\omega } = \frac{{(\alpha + \beta )}}{\omega } \to \end{array}\)
+ Vectơ biểu diễn dao động của D đang từ VTCB cũng quay góc π/2 giống như B và C nên tới vị trí biên.
+ Đến thời điểm t2 vectơ biểu diễn dao động của D quay thêm góc: \( \Delta \varphi = \frac{{0,4.360}}{2} = {72^0} \to {u_D} = 6,66mm\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Đồng Đậu