Cho một sợi dây đang có sóng dừng với tần số góc \(\omega = 20rad/s\). Trên dây A là một nút sóng, điểm B là bụng sóng gần A nhất, điểm C giữa A và B. Khi sợi dây duỗi thẳng thì khoảng cách \(AB = 9cm\) và AB = 3.AC. Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất thì khoảng cách giữa A và C là 5cm. Tốc độ dao động của điểm B khi nó qua vị trí có li độ bằng biên độ của điểm C là
A. \(80\sqrt 3 cm/s\)
B. \(160cm/s\)
C. \(160\sqrt 3 cm/s\)
D. \(80cm/s\)
Lời giải của giáo viên
Bước sóng: \(\lambda = 4.AB = 4.9 = 36cm\)
Khi sợi dây duỗi thẳng: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{AB = 9cm}\\
{AB = 3.AC}
\end{array}} \right. \Rightarrow AC = \frac{{AB}}{3} = 3cm\)
Biên độ dao động của điểm C: \({A_C} = {A_B}.\sin \left| {\frac{{2\pi .AC}}{\lambda }} \right| = {A_B}.\sin \left| {\frac{{2\pi .3}}{{36}}} \right| = \frac{{{A_B}}}{2}\)
Khi sợi dây biến dạng nhiều nhất, điểm C đang ở biên, khi đó ta có:
\({A_C} = \sqrt {{5^2} - {3^2}} = 4cm\)
\( \Rightarrow {A_B} = 2.{A_C} = 2.4 = 8cm\)
Công thức tính tốc độ: \({v_B} = \omega \sqrt {A_B^2 - x_B^2} \)
Khi B đi qua vị trí có li độ bằng biên độ của điểm C thì \({x_B} = {A_C} = 4cm\) và có tốc độ là:
\({v_B} = 20\sqrt {{8^2} - {4^2}} = 80\sqrt 3 cm/s\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Tốc độ truyền sóng cơ học tăng dần trong các môi trường
Khi dòng điện chạy qua đoạn mạch ngoài nối giữa hai cực của nguồn điện thì các hạt mang điện chuyển động có hướng dưới tác dụng của
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Biết khoảng cách ngắn nhất giữa một nút sóng và vị trí cân bằng của một bụng sóng là 0,25m. Sóng truyền trên dây với bước sóng là
Đặt điện áp xoay chiều \(u = 100\sqrt 2 \cos 100\pi t\left( V \right)\) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L = \frac{1}{\pi }H\). Cảm kháng của cuộn cảm là
Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\) vào hai đầu đoạn mạch có RLC mắc nối tiếp. Điều chỉnh để \(\omega = {\omega _0}\) thì trong mạch có cộng hưởng điện, \({\omega _0}\) được tính theo công thức
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ thì vật tiếp tục dao động
Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều \(u = 200\sqrt 2 \cos \left( {100\pi - \frac{\pi }{3}} \right)\left( V \right)\), cường độ dòng điện qua đoạn mạch là \(i = \sqrt 2 \cos 100\pi t\left( A \right)\). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng
Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây, cuộn thứ cấp có 1500 vòng dây. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
Đặt một điện áp \(u = {U_0}\cos \omega t\left( V \right)\), trong đó \({U_0}\) không đổi nhưng ω thay đổi được, vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L = \frac{{\sqrt 3 }}{{4\pi }}H\) và tụ điện C mắc nối tiếp. Khi \(\omega = {\omega _1}\) hoặc \(\omega = {\omega _2}\) thì hệ số công suất trong mạch điện bằng nhau và bằng 0,5. Biết \({\omega _1} - {\omega _2} = 200\pi {\mkern 1mu} \left( {rad/s} \right)\). Giá trị của R bằng
Hai điện tích điểm \({q_1}\) và \({q_2}\) đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi là ε thì tương tác với nhau bằng một lực có độ lớn:
Một con lắc đơn có chiều dài dây treo là l, dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường là g. Chu kì dao động của con lắc là:
Đối với vật dao động điều hoà, tập hợp ba đại lượng nào sau đây không thay đổi theo thời gian?
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều là dựa trên hiện tượng
Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính trước một thấu kính cho ảnh ảo \({A_1}{B_1}\) cao gấp 3 lần vật. Dịch vật dọc theo trục chính 5cm ta thu được ảnh ảo \({A_2}{B_2}\) cao gấp 2 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là