Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 2 m/s
B. 0,5 m/s
C. 1 m/s
D. 0,25 m/
Đáp án B
+ Phương pháp đại số
Phương trình dao động của một điểm trên dây cách nút gần nhất một khoảng x, khi có sóng dừng là u = 2 a c o s 2 π x λ + π 2 cos ω t − π 2
Bước sóng của sóng truyền trên dây λ = 4 A B = 40 c m
Biên độ của phần từ tại C: a C = a B c o s 2 π x λ + π 2 = 2 2 a B
=>Khoảng thời gian ngắn ngất giữa hai lần liên tiếp li độ sóng tại B bằng biên độ sóng tại C là T 4 , từ đây ta tính được tốc độ truyền sóng trên dây v = λ T = 0 , 5 m/s.
+ Phương pháp đường tròn.
+ Điểm C cách nút một đoạn λ 8 sẽ dao động với biên độ a C = 2 2 a B . Từ hình vẽ ta cũng tính được góc quét φ ứng với khoảng thời gian ngắn nhất li độ của B bằng biên độ của C là φ = 0,5π.
+ Ta tính được tốc độ truyền sóng trên dây v = λ T = 0 , 5 m/s