3 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Pha dao động của các phần tử dây khi có sóng dừng

Trắc nghiệm Vật Lí 12: Sóng dừng (có đáp án)

Pha dao động của các phần tử dây khi có sóng dừng

2035 lượt thi
3 câu hỏi
10 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Một sợi dây AB dài 100 m căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một máy phát dao động điều hòa với tần số 80 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Điểm M trên dây cách A 4 cm, trên dây còn bao nhiêu điểm nữa cùng biên độ và cùng pha với M?

A. 6

B. 7

C. 14

D. 12

Xem đáp án

Đáp án B

Bước sóng của sóng $λ = \frac{v}{f} = \frac{2000}{80} = 25$ cm.

+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây với hai đầu cố định $l = n \frac{v}{2 f}$ → $n = \frac{2 l f}{v} = \frac{2.100.80}{2000} = 8$ , vậy trên dây có sóng dừng với 8 bó sóng.

+ Các bó sóng liên tiếp nhau sẽ dao động ngược pha nhau → Vậy có 7 điểm dao động cùng biên độ và cùng pha với M.

Câu 2:

Trên một dây đàn hồi với hai đầu cố định A, B đang có sóng dừng ổn định với bước sóng 20 cm và tần số 5 Hz. Bề rộng của một bụng sóng là 8 cm. Gọi M và N là hai điểm trên dây sao cho khi dây duỗi thẳng thì AM=6cm và AN=4cm. Độ lớn tốc độ tương đối giữa hai điểm M và N xấp xỉ bằng

A. 174,5 cm/s

B. 239,0 cm/s

C. 477,5 cm/s

D. 145,8 cm/s

Xem đáp án

Đáp án C

+ Biên độ dao động của các điểm M và N $\{\begin{cases} a_{M} = 2 a |c os (\frac{2 π A M}{λ} + \frac{π}{2})| = 7, 6 \\ a_{N} = 2 a |c os (\frac{2 π A N}{λ} + \frac{π}{2})| = 7, 6 \end{cases} c m$

Hai điểm M, N luôn dao động cùng pha nhau, do đó tốc độ tương đối cực đại khi hai điểm cùng đi qua vị trí cân bằng

$v_{M N} = |v_{M_{m a x}} - v_{N_{m a x}}| = 2 ω A_{M} = 477, 5 c m / s$

Câu 3:

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng ổn định. Sóng truyền trên dây có tần số 10 Hz, 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 với biên độ 6 mm. Lấy $π^{2} = 10$ . Tại thời điểm t, phần tử M đang chuyển động với tốc độ 6π cm/s thì phần tử N chuyển động với gia tốc có độ lớn là

A. $6 \sqrt{3} m / s^{2}$

B. $6 \sqrt{2} m / s^{2}$

C. $6 m / s^{2}$

D. $3 m / s^{2}$

Xem đáp án

Đáp án A

+ Từ giả thuyết của bài toán ta có thể xác định được điểm N cách nút một gần nhất một đoạn $\frac{λ}{12}$ , do đó N sẽ dao động với biên độ là 0,5A = 3 mm.

+ Tại thời điểm t, M đang chuyển động với tốc độ $v_{N} = \frac{v_{N m a x}}{2} = 6 π$ cm/s. Biểu diễn tương ứng trên đường tròn. Hai điểm M và N nằm trên hai bó sóng đối xứng với nhau qua một nút nên dao động ngược pha.

+ Từ hình vẽ ta có thể tính được, tại thời điểm , điểm N có gia tốc: $a_{N} = \frac{\sqrt{3}}{2} a_{N \max} = 6 \sqrt{3} m / s^{2}$

Bắt đầu thi ngay