Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

Vì các điểm nằm trong khoảng MN luôn dao động với biên độ nhỏ hơn 2,5 cm nên M và N
MN
2
nằm ở hai bó sóng liền kề và đối xứng nhau qua nút sóng: x = = 10 ( cm)
⇒ 2 x
2 .10
A = π
π
Amax
sin 2,5 5sin λ 120 cm
λ
⇒ = λ
⇒ =
( )
Ví dụ 10: Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng, biên độ tại bụng sóng là 2A (cm). M là một
⎛ π ⎞
điểm trên dây có phương trình uM
= Acos ⎜10π
t + ⎟ cm, điểm N có phương trình
⎝ 3 ⎠
⎛ 2π
⎞
uN
= Acos ⎜10π
t − ⎟ cm, tốc độ truyền sóng trên dây là 1,2 m/s. Khoảng cách MN nhỏ
⎝ 3 ⎠
nhất bằng
A. 0,02 m. B. 0,03 m. C. 0,06 m. D. 0,04 m.
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Bước sóng 2 π
λ = vT = v = 0, 24 ( m)
. Hai điểm M, N dao động cùng biên độ và ngược pha
ω
nhau. Điểm M và N gần nhau nhất nên chúng nằm đối xứng nhau qua nút:
2π
x
2π
x
A = Amax
sin ⇒ A = 2Asin ⇒ x = 0,04 m
λ
0,24
Chú ý: Nếu có ba điểm liên tiếp có cùng biên độ thì trong đó phải có 2 điểm (ví dụ M và N)
nằm trên cùng 1 bó (dao động cùng pha) và điểm còn lại (ví dụ P) nằm trên bó liền kề (dao
động ngược pha với hai điểm nói trên).
NP MN
Ta có x = và y = . Hơn nữa x
2 2
( )
λ
+ y = nên λ = 2 ( MN + NP)
.
4
Ví dụ 11: M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ
4 cm, dao động tại N cùng pha với dao động tại M. Biết MN = 2NP
= 20 cm. Tính biên độ
tại bụng sóng và bước sóng.
A. 4 cm, 40 cm. B. 4 cm, 60 cm. C. 8 cm, 40 cm. D. 8 cm, 60 cm.
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
NP
Ta tính: λ = 2( MN + NP) = 60 ( cm)
và x = = ( cm)
2
5 .
2 x
Áp dụng A = π
Amax
sin
λ
ta được 2 π .5
4 = A ( )
max
sin ⇒ Amax
= 8 cm
60
Ví dụ 12: M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ
A, dao động tại N cùng pha với dao động tại M. Biết MN = 2NP
= 20 cm. Cứ sau khoảng
thời gian ngắn nhất là 0,04 s sợi dây có dạng một đoạn thẳng và biên độ tại bụng là 10 cm.
Tính A và tốc độ truyền sóng.
A. 4 cm và 40 m/s. B. 4 cm và 60 m/s.
C. 5 cm và 6,4 m/s. D. 5 cm và 7,5 m/s.
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
⎧T
⎪ = 0,04 ( s) ⇒ T = 0,08 ( s)
⎪ 2
⎪ λ
⎨λ
= 2 + = 60 ⇒ = = 7,5
⎪
T
( MN NP) ( cm) v ( m s)
NP
⎪ 2π
x x= = 5cm
2 π.5
2
⎪ =
max ⎯⎯⎯⎯→ = =
( )
A A sin A 10sin 5 cm
⎩
λ
60
Ví dụ 13: M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ
3 cm, dao động tại N cùng pha với dao động tại P. Biết MN = 2NP
= 40 cm và tần số
góc của sóng là 20 rad/s. Tính tốc độ dao động tại điểm bụng khi sợi dây có dạng một đoạn
thẳng.
A. 40 m/s. B. 40 3 cm/s. C. 40 cm/s. D. 40 3 m/s.
Hướng dẫn:Chọn đáp án C
MN
Ta tính: λ = 2( MN + NP) = 120 ( cm)
và x = = 20 ( cm)
2 x
Áp dụng A = π
Amax
sin
λ
ta được 2 π .20
3 = A ( )
max
sin ⇒ Amax
= 2 cm
120
Tốc độ dao động cực đại của điểm bụng: v = ωA = ( cm s)
2
max max
40
Chú ý: Nếu các điểm trên dây có cùng biên độ A 0 và nằm cách đều nhau những khoảng ∆ x
Trang105
Trang106