Tính bước sóng của sợi dây có sóng dừng

unknowing01

New Member
Bài toán: Sóng dừng trên dây có tần số $f=5Hz$. Gọi thứ tự các điểm thuộc dây lần lượt là $O,M,N,P$ sao cho $O$ là điểm nút, $P$ là điểm bụng gần $O$ nhất, $M,N$ thuộc $OP$. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để giá trị li độ của điểm $P$ bằng biên độ của điểm $M$ và $N$ lần lượt là $\dfrac{1}{20}$ và $\dfrac{1}{15}$. Biết khoảng cáchgiwuax hai điểm $M,N$ là $0.2cm$. Bước sóng của sợi dây là:
A. $5.6cm$
B. $4.8cm$
C. $1.2cm$
D. $2.4cm$


P/s: nếu phải viết phương trình sóng thì các bạn viết rõ ra hộ mình với nhé
 
Bài Làm:
Đáp án C
Ta có phương trình giao động của P ,M,N là
\[
\begin{array}{l}
U_p = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi ) \\
U_M = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi + \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda }) \\
U_N = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi + \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda }) \\
\end{array}
\]

\[
\begin{array}{l}
U_M = U_P \Leftrightarrow C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi + \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda }) = C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda } = - 4\pi ft_1 + 2\pi \\
\Leftrightarrow \dfrac{{d_1 }}{\lambda } = - 2ft_1 + 1(1) \\
U_N = U_P \Leftrightarrow C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi + \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda }) = C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda } = - 4\pi ft_2 + 2\pi \\
\Leftrightarrow \dfrac{{d_2 }}{\lambda } = - 2ft_2 + 1(2) \\
\end{array}
\]

Từ (1)và(2)ta có
\[
\begin{array}{l}
\dfrac{{d_1 - d_2 }}{\lambda } = 2f(t_2 - t_1 ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{0.2}}{\lambda } = \dfrac{1}{6} \Leftrightarrow \lambda = 1.2cm \\
\end{array}
\]
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Các bạn xem lại bài này hộ mình, kết quả của mình khác. Bài này tương tự với bài trong đề thi ĐH 2011, mình thấy nếu dùng cách này làm bài trong đề thi ĐH 2011 thì kết quả không đúng (bước sóng giảm 1 nửa so với kết quả đúng).
 
JQADHD đã viết:
Các bạn xem lại bài này hộ mình, kết quả của mình khác. Bài này tương tự với bài trong đề thi ĐH 2011, mình thấy nếu dùng cách này làm bài trong đề thi ĐH 2011 thì kết quả không đúng (bước sóng giảm 1 nửa so với kết quả đúng).

Bài làm của tớ, không biết có trùng kết quả vớicậi không.

Giải
:
Ta có T=0,2 s
Nhận thấy
$\begin{cases} \Delta t =\dfrac{1}{15}-\dfrac{1}{20}=\dfrac{T}{12} \\ \dfrac{T}{12}=\dfrac{T}{6}-\dfrac{T}{12} \end{cases}$

$\Rightarrow \begin{cases} A_M=\dfrac{A}{2} \\ A_N=\dfrac{A.\sqrt{3}}{2} \end{cases}$
$\Rightarrow \begin{cases}
\sin \dfrac{2\pi .{{d}_{M}}}{\lambda }=\dfrac{1}{2} \\
\sin \dfrac{2\pi .{{d}_{N}}}{\lambda }=\dfrac{\sqrt{3}}{2} \\
d_M+0,2=d_N\\
\end{cases}$

Giải hệ trên ta được $\lambda = 2,4 cm$
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Myloves đã viết:
Bài Làm:
Đáp án C
Ta có phương trình giao động của P ,M,N là
\[
\begin{array}{l}
U_p = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi ) \\
U_M = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi + \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda }) \\
U_N = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi + \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda }) \\
\end{array}
\]

\[
\begin{array}{l}
U_M = U_P \Leftrightarrow C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi + \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda }) = C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda } = - 4\pi ft_1 + 2\pi \\
\Leftrightarrow \dfrac{{d_1 }}{\lambda } = - 2ft_1 + 1(1) \\
U_N = U_P \Leftrightarrow C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi + \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda }) = C{\rm{os}}(2\pi ft - \pi ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda } = - 4\pi ft_2 + 2\pi \\
\Leftrightarrow \dfrac{{d_2 }}{\lambda } = - 2ft_2 + 1(2) \\
\end{array}
\]

Từ (1)và(2)ta có
\[
\begin{array}{l}
\dfrac{{d_1 - d_2 }}{\lambda } = 2f(t_2 - t_1 ) \\
\Leftrightarrow \dfrac{{0.2}}{\lambda } = \dfrac{1}{6} \Leftrightarrow \lambda = 1.2cm \\
\end{array}
\]


Mình cũng không hiểu tại sao phương trình dao động của các điểm lại chỉ là phương trình sóng phản xạ tại điểm đó?
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bạn mylove đã viết sai phương trình sóng tại P,M,N. Bạn xem lại nhé.
Theo mình nghĩ phương trình sóng phải là

\begin{array}{l} U_p = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi/2 ) \\ U_M = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi/2 + \dfrac{{2\pi d_1 }}{\lambda }) \\ U_N = UC{\rm{os}}(2\pi f t- \pi/2 + \dfrac{{2\pi d_2 }}{\lambda }) \\ \end{array} Mình chưa thạo latex nên không thể giải lại cho bạn được. Nhưng bạn cần xem lại phương trình sóng và đọc lại yêu cầu của đề. Nếu bạn viết $U_p$ = $U_M$ thì bạn đã xác định thời điểm li độ tại M bằng P, chứ không phải li độ tại P bằng biên độ tại M. Tuy đây là cách làm hay nhưng cần phải xem xét lại, và hơi dài. Bài của lavat giải đúng rồi.
Các bạn góp ý với mình nhé !
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:

Quảng cáo

Back
Top