-
Câu hỏi:
Tại thời điểm t = 0, đầu O của sợi dây cao su đàn hồi dài, căng ngang bắt đầu dao động đi lên với biên độ A=6,15cm, tần số f = 2Hz. Vận tốc truyền sóng v = 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền. Gọi P, Q là hai điểm trên dây cách O lần lượt 6 cm và 9 cm. Chọn t=0 là lúc O bắt đầu dao động, kể từ khi t = 0, tại thời điểm ba điểm O, P, Q thẳng hàng lần thứ ba thì Q có li độ gần đúng là:
- A. -5,5cm
- B. 3,075cm
- C. 5,5cm
- D. -3,075cm
Đáp án đúng: C
Ta tính được ngay \(\lambda = \frac{v}{f} = 12 cm\)
Sau thời gian \(\frac{T}{2} = 0,25 s\) thì sóng vừa đến điểm P, lúc này ba điểm O, P, Q thẳng hàng lần đầu tiên. .Sau khoảng thời gian \(t = \frac{OQ}{v} = 0,375 s\) thì sóng mới lan truyền đến điểm Q, điểm Q bắt đầu dao động đi lên . Phương trình dao động mỗi điểm lần lượt là:
\(u_0 = acos(4 \pi t - \frac{\pi}{2})\)
\(u_p = acos(4 \pi t - \frac{\pi}{2} - \frac{2 \pi 0P}{\lambda }) = acos (4 \pi t - \frac{3 \pi}{2})\)
\(u_Q = acos(4 \pi t - \frac{\pi}{2} - \frac{2 \pi 0P}{\lambda }) = acos (4 \pi t - 2 \pi)\)
Chọn hệ trục Oxy, Ox theo phương truyền sóng, Oy theo phương dao động phần tử trên dây Khi đó các điểm O, P, Q lầ lượt có tọa đội \((0,u_0); p(6, u_p);Q(9;u_Q)\)
Ba điểm O, P, Q thẳng hàng khi \(\overline{PO} = k.\overline{OQ} (k \epsilon R)\)
Với \(\left\{\begin{matrix} \overline{OP }= (6; u_p - u_0) \\ \overline{OQ} = (9; u_Q - u_0)\end{matrix}\right.\)
Khi và chỉ khi \(\frac{6}{9} = \frac{u_p - u_o}{u_Q - u_0} \Rightarrow 3u_p - 2u_Q = u_O = 0\)
\(\Rightarrow 3acos(4 \pi t - \frac{3 \pi}{2}) - 2acos (4 \pi t - 2 \pi) - acos(4 \pi t - \frac{\pi}{2})\)
Dùng tổng hợp dao động ta suy ra
\(2\sqrt{5}cos(4 \pi t - 2,0344) = 0 \Rightarrow 4 \pi t - 3,0344 = \frac{\pi}{2} + k \pi (k \epsilon Z)\)
Kết hợp với điều kiện t > 0,375 ta suy ra k=2 => t ≈ 0,463li độ tại Q lúc này là: uQ=6,15cos(4\(\pi\).0,4631-2\(\pi\))=5,5cm
YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
- Một sóng cơ học lan truyền trong một môi trường tốc độ v. Bước sóng của sóng này trong môi trường đó là λ. Tần số dao động của sóng thỏa mãn hệ thức
- Tại nguồn O, phương trình dao động của sóng là u = A cos(omega t) trong đó lambda gọi là bước sóng, v là tốc độ truyền sóng. Phương trình dao động của điểm M cách O một đoạn d có dạng
- Một sóng cơ truyền theo trục Ox có phương trình
- Một nguồn dao động điều hòa với tần số f = 50Hz tạo ra điểm O trên mặt nước những sóng tròn đồng tâm O cách đều nhanh, mỗi gợn tròn cách nhau 3cm.
- Chọn phát biểu đúng. Đối với sóng cơ học, tốc độ truyền sóng
- Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn d.
- Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng?
- Một nguồn sóng O phát sóng cơ dao động theo phương trình (u = 2 cos (20 pi t + frac{pi}{3})) mm
- Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi?
- Từ nguồn phát sóng tại O, sóng lan truyền trên nửa đường thẳng Ox với bước sóng λ = 4 cm. M và N là 2 điểm trên Ox