Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất với AB = 18 cm, M là một điểm trên dây cách B một khoảng 12 cm. Biết rằng trong một chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động của phần tử B nhỏ hơn vận tốc cực đại của phần tử M là 0,2 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:
A. 1,2 m/s.
B. 3,2 m/s.
C. 4,8 m/s.
D. 2,4 m/s.
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng sự tương tự giữa chuyển động tròn và dao động điều hòa, viết phương trình dao động của phần tử M
Cách giải:
Ta có: AB = 18
Khoảng cách từ điểm M đến nút A là : MA = AB – BM = 18 – 12 = 6 cm
Gọi A 0 = 2a là biên độ dao động tại bụng sóng. Biên độ của M là:
Tốc độ dao động cực đại của phần tử tại M là :
Bài toán trở thành tìm khoảng thời gian trong 1 chu kỳ dao động của B mà vận tốc thỏa mãn điều kiện:
