Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây các phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất là 3 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng, C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5 cm và 7,0 cm. Tại thời điểm t1 (s), phần tử C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm \({t_2} = {t_1} + \frac{{85}}{{40}}\,\,\left( s \right)\), phần tử D có li độ là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án : C
Giả sử tại điểm N là nút sóng thứ 0
Điểm C cách điểm N 10,5 cm thuộc bó sóng thứ 2 sang bên trái
Điểm D cách điểm N 7 cm thuộc bó sóng thứ 2 sang bên phải
→ điểm C thuộc bó sóng chẵn thì điểm D thuộc bó sóng lẻ
→ hai điểm C, D dao động ngược pha
Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là:
\(\frac{\lambda }{2} = 6\,\,\left( {cm} \right) \Rightarrow \lambda = 12\,\,\left( {cm} \right)\)
Biên độ của hai điểm C, D lần lượt là:
\(\left\{ \begin{array}{l}{A_C} = A\sin \left| {\frac{{2\pi {d_C}}}{\lambda }} \right| = 3\sin \left| {\frac{{2\pi .10,5}}{{12}}} \right| = 1,5\sqrt 2 \,\,\left( {cm} \right)\\{A_D} = A\sin \left| {\frac{{2\pi {d_D}}}{\lambda }} \right| = 3\sin \left| {\frac{{2\pi .7}}{{12}}} \right| = 1,5\,\,\left( {cm} \right)\end{array} \right.\)
Thời gian \(\frac{{85}}{{40}}s\) ứng với góc quét là:
\(\Delta \varphi = \omega \Delta t = 2\pi f.\Delta t = 2\pi .5.\frac{{85}}{{40}} = \frac{{85\pi }}{4} = \frac{{5\pi }}{4}\,\,\left( {rad} \right)\)
Ở thời điểm t1, điểm C có li độ 1,5 cm và đang hướng về vị trí cân bằng
Ta có vòng tròn lượng giác:
Từ đồ thị ta thấy tại thời điểm t2, điểm D có li độ bằng 0 và đang giảm
Đề thi thử Tốt nghiệp THPT môn Vật lí năm 2023-2024
Trường THPT Nam Từ Liêm
Câu hỏi liên quan
-
Một vật dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là \({x_1} = 20\cos \left( {\omega t - \pi } \right)\,\,\left( {cm} \right)\) và \({x_2} = {A_2}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{3}} \right)\,\,\left( {cm} \right)\). Thay đổi A2 để biên độ dao động tổng hợp có giá trị nhỏ nhất, khi đó lệch pha giữa dao động tổng hợp và dao động thành phần x1 là
-
Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có điện áp hiệu dụng là
-
Khi dùng đồng hồ đa năng hiện số để đo điện áp xoay chiều, ta đặt núm xoay ở vị trí
-
Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch như hình bên. Biết tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đồ thị hình bên mô tả số chỉ của vôn kế V1 và vôn kế V2 tương ứng là UV1 và UV2 phụ thuộc vào điện dung C. Biết U3 = 2U2. Tỉ số \(\frac{{{U_2}}}{{{U_4}}}\) là
-
Một điện trở 10 Ω có dòng điện xoay chiều chạy qua trong thời gian 30 phút thì nhiệt lượng tỏa ra là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại chạy qua điện trở là
-
Từ thông qua một vòng dây dẫn kín là \(\Phi = \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\,\,\left( {{\rm{W}}b} \right)\). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là
-
Đặt điện áp \(u = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \varphi } \right)\,\,\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết hộp X là đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp; cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là \(2\sqrt 2 \,\,A\)
và \({R_1} = 20\sqrt 2 \,\,\Omega \). Tại thời điểm t (s) cường độ dòng điện trong mạch bằng 4 A. Đến thời điểm \(t + \frac{1}{{300}}\,\,\left( s \right)\) thì điện áp u = 0 và đang giảm. Công suất của đoạn mạch X là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u = U\sqrt 2 \cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tại thời điểm t1 , giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 2 A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0. Tại thời điểm t2, giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 1 A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là \(2\sqrt 3 \,\,V\). Dung kháng của tụ điện là
-
Một con lắc lò xo dao động điều hoà theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động của vật, chiều dài của lò xo thay đổi từ 20 cm đến 28 cm. Biên độ dao động của vật là
-
Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Tổng trở Z của đoạn mạch là
-
Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm một điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp thì cảm kháng của cuộn cảm là \({Z_L} = R\sqrt 3 \). Hệ số công suất của đoạn mạch là
-
Một con lắc đơn có chiều dài 2 m, dao động điều hoà với biên độ góc 0,1 rad. Biên độ dài của con lắc là
-
Dao động cơ tắt dần là dao động có
-
Cường độ dòng điện \(i = 2\sqrt 2 \cos 100\pi t\,\,\left( A \right)\) có giá trị hiệu dụng là
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này là
-
Một sóng cơ học có bước sóng \(λ\) truyền theo một đường thẳng từ điểm M đến điểm N. Biết khoảng cách MN = d. Độ lệch pha \(\Delta \varphi \) của dao động tại hai điểm M và N là:
-
Một sóng cơ hình sin truyền trên sợi dây rất dài có tần số 10 Hz, theo phương ngang. Ở một thời điểm, hình dạng một phần của sợi dây có dạng như hình bên. Biết hai vị trí cân bằng A, C cách nhau một 20 cm, phần tử B đang có xu hướng đi xuống. Sóng truyền theo chiều từ
-
Bản chất dòng điện trong chất điện phân là
-
Một con lắc lò xo có vật nhỏ khối lượng m dao động điều hoà theo phương ngang với phương trình x = Acos(ωt+φ). Mốc thế năng ở vị trí cân bằng. Cơ năng của con lắc là
-
Một sóng cơ học lan truyền với tốc độ v, chu kì T, tần số f thì có bước sóng là
