Trên một sợi dây rất dài có hai điểm M và N cách nhau 12 cm. Tại điểm O trên đoạn MN người ta gắn vào dây một cần rung dao động với phương trình \(u=3\sqrt{2}\cos 20\pi t(cm)\)(t tính bằng s), tạo ra sóng truyền trên dây với tốc độ 1,6 m/s. Khoảng cách xa nhất giữa 2 phần tử dây tại M và N khi có sóng truyền qua là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng của sóng truyền trên dây là:
\(\lambda =\frac{v.2\pi }{\omega }=\frac{1,6.2\pi }{20\pi }=0,16(m)=16(cm)\)
Độ lệch pha giữa hai điểm M, N là:
\(\Delta \varphi =\frac{2\pi .MN}{\lambda }=\frac{2\pi .12}{16}=\frac{3\pi }{2}(rad)\Rightarrow {{\varphi }_{M}}-{{\varphi }_{N}}=\frac{3\pi }{2}\)
Ta có phương trình sóng của hai điểm M, N:
\({{u}_{M}}=3\sqrt{2}\cos \left( 20\pi t+{{\varphi }_{M}} \right)\)
\({{u}_{N}}=3\sqrt{2}\cos \left( 20\pi t+{{\varphi }_{N}} \right)\)
Khoảng cách giữa hai điểm M, N trên phương dao động là:
\(\Delta u=\left| {{u}_{M}}-{{u}_{N}} \right|=\left| 3\sqrt{2}\cos \left( 20\pi t+{{\varphi }_{M}} \right)-3\sqrt{2}\cos \left( 20\pi t+{{\varphi }_{N}} \right) \right|\)
\(\Rightarrow \Delta u=\left| -2.3\sqrt{2}\sin \frac{{{\varphi }_{M}}-{{\varphi }_{N}}}{2} \right|\sin \left( 20\pi t+\frac{{{\varphi }_{M}}+{{\varphi }_{N}}}{2} \right)\)
\(\Rightarrow \Delta {{u}_{\max }}=\left| -2.3\sqrt{2}\sin \frac{{{\varphi }_{M}}-{{\varphi }_{N}}}{2} \right|=\left| -2.3\sqrt{2}\sin \frac{3\pi }{4} \right|=6(cm)\)
Khoảng cách lớn nhất giữa hai điểm M, N là:
\({{d}_{\max }}=\sqrt{M{{N}^{2}}+\Delta u_{\max }^{2}}=\sqrt{{{12}^{2}}+{{6}^{2}}}\approx 13,4(cm)\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Lục Nguyên
Câu hỏi liên quan
-
Tần số dao động riêng của con lắc lò xo gồm lò xo có độ cứng k và vật nặng khối lượng m là
-
Một mạch dao động LC lí tưởng gồm tụ điện có điện dung 2 nF và cuộn cảm có độ tự cảm 12,5 mH. Mạch dao động riêng với tần số góc là
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số f vào hai đầu của một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cảm kháng của cuộn cảm là
-
Cho đoạn mạch AB như hình vẽ, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos \omega t\) thì giá trị điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch Y cũng là U0 và các điện áp tức thời uAN lệch pha \(\frac{\pi }{2}\) so với uMB. Biết 4LCω2 = 3. Hệ số công suất của đoạn mạch Y lúc đó là
-
Tần số dao động của một con lắc đơn được tính bằng công thức nào sau đây?
-
Đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{4} \right)\) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Hình bên là đồ thị sự phụ thuộc của giá trị hiệu dụng I của cường độ dòng điện trong mạch theo tần số góc ω, Gọi i1, i2, i3 và i4 là cường độ dòng điện tức thời tương ứng khi ω có giá trị lần lượt là ω1, ω2, ω3 và ω4. Hệ thức nào sau đây đúng?
.png)
-
Một máy phát điện xoay chiều một pha với phần cảm là rôto có p cặp cực. Khi rôto quay đều với tốc độ n (vòng/phút) thì tần số của suất điện động (tính theo đơn vị Hz) do máy phát ra là
-
Hạt tải điện trong kim loại là
-
Một chất điểm dao động với phương trình \(x=10\cos (2\pi t+\pi )\) cm (t tính bằng s). Chiều dài quỹ đạo dao động của chất điểm là
-
Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, 2 nguồn kết hợp A và B dao động cùng pha. Hai điểm M, N nằm trên đoạn AB là 2 điểm dao động cực đại lần lượt là thứ k và k + 4. Biết MA = 1,2 cm; NA = 1,4 cm. Bước sóng là
-
Trong thiết bị kiểm tra hành lí ở các sân bay có ứng dụng tia nào sau đây?
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe F1 và F2 là 1 mm, khoảng cách từ màn chứa hai khe đến màn quan sát giao thoa là 2 m. Chiếu ánh sáng gồm 2 bức xạ đơn sắc màu vàng và màu lục có bước sóng lần lượt là 0,6 µm và 0,5 µm vào hai khe thì thấy trên màn quan sát có những vân sáng đơn sắc và các vân sáng cùng màu vân trung tâm. Có bao nhiêu vân màu lục giữa hai vân sáng cùng màu vân trung tâm?
-
Hai hạt tích điện nhỏ giống nhau đặt cách nhau 6 cm trong điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 81 thì lực đẩy giữa chúng là 2 μN. Biết k = 9.109 Nm2/C2. Độ lớn điện tích của từng hạt là
-
Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu của một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(\frac{1}{\pi }H.\) Cảm kháng cuộn cảm là
-
Khi nhìn qua một thấu kính hội tụ thấy ảnh ảo của một dòng chữ thì ảnh đó
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng ở hai cực tụ điện và ở hai đầu cuộn cảm thuần lần lượt là 130 V và 50 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là
-
Trong điện xoay chiều, đại lượng nào sau đây không có giá trị hiệu dụng?
-
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó L thuần cảm và R có giá trị thay đổi được. Khi R = 25 Ω hoặc R = 100 Ω thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch bằng nhau. Thay đổi R để công suất tiêu thụ toàn mạch đạt cực đại, giá trị cực đại đó là
-
Trong sơ đồ khối của máy thu thanh vô tuyến đơn giản có bộ phận nào sau đây?
-
Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại hai thời điểm liên tiếp t1 = 1,75s và t2 = 2,5s; tốc độ trung bình trong khoảng thời gian đó là 16 cm/s. Ở thời điểm t = 0, chất điểm đang chuyển động ngược chiều dương trục tọa độ ở vị trí có li độ bằng bao nhiêu?
