Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm \(\dfrac{T}{4}\), phần tử số 12 ở thời điểm \(\dfrac{5T}{4}\).
Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm \(\dfrac{T}{4}\), phần tử số 12 ở thời điểm \(\dfrac{5T}{4}\), phần tử số 18 ở thời điểm \(\dfrac{6T}{4}\) và so sánh với hướng truyền sóng. Phân biệt phương dao động với phương truyền sóng. Từ đó, phân biệt tốc độ của phần tử môi trường đang dao động với tốc độ sóng.
Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm \(\dfrac{T}{4}\), phần tử số 12 ở thời điểm \(\dfrac{5T}{4}\), phần tử số 18 ở thời điểm \(\dfrac{6T}{4}\) và so sánh với hướng truyền sóng.
Từ đó, phân biệt tốc độ của phần tử môi trường đang dao động với tốc độ sóng.
- Hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm T4 phần 4: đang đứng yên vì chưa có sóng truyền qua.
- Hướng chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T45 phần 4: đang ở biên dương và tiến về VTCB.
- Hướng chuyển động của phần tử số 18 ở thời điểm 6T46 phần 4: đang ở VTCB và tiến ra biên dương.
Hướng chuyển động của các phần tử là dao động lên xuống quanh một vị trí cân bằng xác định, hướng truyền sóng trong hình vẽ từ trái sang phải.
Nhận xét: tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động của các phần tử môi trường khác nhau.
So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm \(\dfrac{5T}{4}\) trong Hình 1.4 và Hình 2.4
tham khảo
Trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm \(\dfrac{5T}{4}\)ở cả hai hình 1.4 và 2.4 đều đang ở biên dương.
Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số f xác định. Gọi M, N và P lần là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 38 cm. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây ở thời điểm t 1 (nét đứt) và thời điểm t 2 = t 1 + 11 12 f (nét liền). Tại thời điểm t 1 , li độ của phần tử dây ở N bằng biên độ của phần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M là 60 cm/s. Tại thời điểm t 2 , vận tốc của phần tử dây ở P là
A. 20 3 cm/s.
B. 60 cm/s.
C. - 20 3 cm/s.
D. – 60 cm/s.
Đáp án D
Từ đồ thị ta tính được λ = 24 cm.
Gọi A là biên độ tại bụng, điểm N là điểm bụng nên AN = A
Điểm M cách nút B gần nhất là MB = 4 cm nên:
Điểm P cách điểm nút gần nhất là 2 cm nên:
Điểm M và N cùng một bó sóng nên dao động cùng pha nhau và ngược pha với điểm P, ta có:
Tại
Tại t2:
Xác định trên đường tròn vận tốc, vận tốc của M tại hai thời điểm t1 và t2, như hình.
Một sợi dây đàn hồi được căng thẳng theo phương ngang đang có hiện tượng sóng dừng trên dây. Hình vẽ bên biểu diễn dạng của một phần sợi dây ở thời điểm t. Tần số sóng trên dây là 10 Hz, biên độ của bụng sóng là 8 mm, lấy π2 = 10. Cho biết tại thời điểm t, phần tử M đang chuyển động với tốc độ 8π cm/s và đi lên thì phần tử N chuyển động với gia tốc bằng:
A. 8 2 m/s2.
B. - 8 2 m/s2.
C. 8 3 m/s2.
D- 8 3 m/s2
+ Ta thấy M và N thuộc hai bó sóng đối xứng với nhau qua nút nên luôn dao động ngược pha nhau.
Mặc khác dựa vào độ chia nhỏ nhất của trục Ox, ta thấy rằng N cách nút gần nhất một đoạn λ 12 do đó sẽ dao động với biên độ bằng một nửa biên độ điểm bụng M.
+ Với hai đại lượng ngược pha ta luôn có:
v N v M = ω A N ω A M ⇒ v M = - 0 , 5 v M = - 4 π cm/s li đô tương ứng của điểm N khi đó
u N = - A N 2 - v N ω 2 = - 0 , 4 2 - - 4 π 2 π . 10 2 = - 3 5 mm
Gia tốc của điểm N:
a N = - ω 2 x N = - ( 2 π . 10 ) 2 - 3 5 = 8 3 m / s 2
Đáp án C
Một sợi dây đàn hồi được căng thẳng theo phương ngang đang có hiện tượng sóng dừng trên dây. Hình vẽ bên biểu diễn dạng của một phần sợi dây ở thời điểm t. Tần số sóng trên dây là 10 Hz, biên độ của bụng sóng là 8 mm, lấy π 2 = 10 . Cho biết tại thời điểm t, phần tử M đang chuyển động với tốc độ 8 π cm/s và đi lên thì phần tử N chuyển động với gia tốc bằng:
A. 8 2 m / s 2
B. - 8 2 m / s 2
C. 8 3 m / s 2
D. - 8 3 m / s 2
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây có những phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất là 4 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng; C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5 cm và 7 cm. Tại thời điểm t1 , phần tử C có li độ 2 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm t 2 = t 1 + 79 40 s , phần tử D có li độ là:
A. 1 cm
B. –1 cm
C. 2 cm
D. –2 cm
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định với khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 6 cm. Trên dây có những phần tử sóng dao động với tần số 5 Hz và biên độ lớn nhất là 4 cm. Gọi N là vị trí của một nút sóng; C và D là hai phần tử trên dây ở hai bên của N và có vị trí cân bằng cách N lần lượt là 10,5 cm và 7 cm. Tại thời điểm t1 , phần tử C có li độ 2 cm và đang hướng về vị trí cân bằng. Vào thời điểm t 2 = t 1 + 79 40 s , phần tử D có li độ là:
A. 1 cm
B. –1 cm
C. 2 cm
D. –2 cm
Đáp án D
+ Biên độ dao động của các điểm cách nút một đoạn d khi có sóng dừng được xác định bởi A = A b sin 2 π d λ với A b là biên độ dao động của điểm bụng, vậy ta có:
+ Hai điểm C và D thuộc bó sóng đối xứng với nhau qua nút N do vậy luôn dao động ngược pha nhau
+ Thời điểm t 0 C đang ở li độ
+ Góc quét tương ứng giữa hai thời điểm
Trên một sợi dây OB căng ngang, hai đầu cố định đang có sóng dừng với tần số f xác định. Gọi M, N và P là ba điểm trên dây có vị trí cân bằng cách B lần lượt là 4 cm, 6 cm và 34 cm. Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1 (đường 1) và t2 = t1 + 13/(12f) (đường 2). Tại thời điểm t1, li độ của phần tử dây ở N bằng biên độ của phần tử dây ở M và tốc độ của phần tử dây ở M là 20 cm/s. Tại thời điểm t2, vận tốc của phần tử dây ở P là
A. 20 (cm/s).
B. 60 (cm/s).
C. -20 (cm/s).
D. -60 (cm/s).
Chọn C.
Bước sóng: λ = 24 (cm)
Tính:
Góc quét:
nên tại thời điểm t1, véc tơ A M → phải ở vị trí như hình vẽ. Chọn gốc thời gian là thời điểm t1 thì