TẶNG KHOÁ ĐỀ THI HK2 TỚI 599K
Câu hỏi:
Một sợi dây đang có sóng dừng ổn định. Sóng truyền trên dây có tần số 10 Hz và bước sóng 6 cm. Trên dây, hai phần tử M và N có vị trí cân bằng cách nhau 8 cm, M thuộc một bụng sóng dao động điều hòa với biên độ 6 mm. Lấy π2=10. Tại thời điểm t, phần tử M đang chuyển động với tốc độ 6πcm/s thì phần tử N chuyển động với gia tốc có độ lớn là
Phương pháp giải:
Tần số góc của sóng: ω=2πf
Biên độ dao động của điểm cách bụng sóng khoảng y: AM=Abung.|cos2πyλ|
Tỉ số li độ giữa hai điểm, một điểm nằm trên bó chẵn, một điểm nằm trên bó lẻ: uMuN=−AMAN
Công thức độc lập với thời gian:
{uM2+vM2ω2=AM2aN=|ω2.uN|
Lời giải chi tiết:
Tần số góc của sóng: ω=2πf=2π.10=20π(rad/s)
Điểm M thuộc bụng sóng có biên độ dao động: AM=Abung=6(mm)
Biên độ dao động của điểm N là:
AM=Abung.|cos2πyλ|=6.|cos2π.86|=3(mm)
Ở thời điểm t, xét điểm M, ta có công thức độc lập với thời gian:
uM2+vM2ω2=AM2⇒uM2+(6π)2(20π)2=0,62⇒uM=±0,3√3(cm)
Ta có hình vẽ:
Nhận xét: điểm N nằm trên bó sóng chẵn, điểm M nằm trên bó lẻ
Tỉ số giữa li độ hai điểm M, N là:
uMuN=−AMAN⇒uN=−ANAM.uM⇒uN=−36.(±0,3√3)=∓0,3√32(cm)
Độ lớn gia tốc của điểm N tại thời điểm t là:
aN=|ω2.uN|=|(20π)2.(∓0,3.√32)|⇒aN=600√3(cm/s2)=6√3(m/s2)
Chọn A.