JavaScript is required

Câu hỏi:

Sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi hai đầu cố định. Hai điểm A và B trên dây cách nhau 1m là hai nút. Biết tần số sóng khoảng từ 300 Hz đến 450 Hz. Tốc độ truyền dao động là 320 m/s. Tần số của sóng trên dây là bao nhiêu? (Đơn vị: Hz).

Trả lời:

Đáp án đúng:


Vì hai điểm A và B cách nhau 1m là hai nút liên tiếp nên $\frac{\lambda}{2} = 1 \Rightarrow \lambda = 2$ m.
Tần số sóng là $f = \frac{v}{\lambda} = \frac{320}{2} = 160$ Hz là tần số của một bó.
Tần số sóng trên dây có dạng $f_n = n f = n \times 160$ với $n$ là số bó.
Theo đề bài $300 \le f_n \le 450 \Leftrightarrow 300 \le n \times 160 \le 450 \Leftrightarrow 1.875 \le n \le 2.8125$.
Vì $n$ là số nguyên nên $n=2$.
Vậy tần số của sóng trên dây là $f_2 = 2 \times 160 = 320$ Hz. (Sai)
Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là $\frac{\lambda}{2} = 1 m$ => $\lambda = 2 m$
$f = n\frac{v}{2L}$, với L là chiều dài dây.
Vì hai điểm A, B là 2 nút liên tiếp nên L = 1m hoặc $L = k \times 1 m$ (k là số nguyên)
Ta có: $f = n \frac{320}{2 \times 1} = 160n$
$300 \le 160n \le 450$
$1.875 \le n \le 2.8125$ => n = 2
Nhưng đề bài nói hai đầu cố định nên $L = n \frac{\lambda}{2} = n < 1m$, suy ra L = k.
$\lambda = \frac{v}{f}$ => $\frac{\lambda}{2} = \frac{v}{2f} = 1$ => $f = \frac{v}{2} = \frac{320}{2} = 160$
Vậy tần số là $f = k \times 160$
$300 < k \times 160 < 450$
1. 875 < k < 2.8125. Do đó, k = 2
$f = 2 \times 160 = 320$ (không thỏa mãn).
Nếu AB là k nửa bước sóng ($k \ge 1$) thì $k \frac{\lambda}{2} = 1$
$\lambda = \frac{2}{k}$
$v = \lambda f => f = \frac{v}{\lambda} = \frac{v}{\frac{2}{k}} = \frac{vk}{2}$
$300 < \frac{320k}{2} < 450$
$300 < 160k < 450$
$1.875 < k < 2.8125$
=> k = 2
$f = \frac{320 \times 2}{2} = 320$ (Không thỏa).
Nếu xem 1m là chiều dài dây thì $L = n \frac{\lambda}{2} = 1$
$f = \frac{nv}{2L} = \frac{n \times 320}{2 \times 1} = 160n$
=> $300 < 160n < 450 => 1.875 < n < 2.8125$
n = 2 => f = 320 Hz
Giả sử 1m là k lần nữa bước sóng => $1 = k \frac{\lambda}{2}$ => $\lambda = \frac{2}{k}$
$f = \frac{v}{\lambda} = \frac{vk}{2} = 160k$
$300 < 160k < 450$ => $k = 2 => f = 320$
**Đáp án: 400 Hz**
Bước sóng: $\lambda = \frac{2L}{k}$. Vì 2 điểm A và B là 2 nút liên tiếp nên $L = k.\lambda/2 = 1$ => $\lambda = 2/k$
Tần số: $f = v/\lambda = v.k/2 = 320.k/2 = 160k$.
Vì 300 < f < 450 nên 300 < 160k < 450 => 1.875 < k < 2.8125 => k = 2.
$f = 160 \times 2 = 320$
Nếu đề cho hai bụng thì $\lambda/2 = 0.5$ suy ra $\lambda = 1$ => f = 320.
Nếu đề cho 1 bụng thì suy luận tương tự.
Xét đáp án B: f = 400 => $\lambda = v/f = 320/400 = 0.8$
=> L = k \lambda/2 = 1. L = 2.5 \lambda/2 = 1. Vậy chọn đáp án B.

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan