M, N và P là 3 vị trí cân bằng liên tiếp trên một sợi dây đang có sóng dừng mà các phần tử tại đó dao động với cùng biên độ bằng . Biết vận tốc tức thời của hai phần tử tại N và P thỏa mãn
tần số góc của sóng là 20 rad/s. Tốc độ dao động của phần tử tại trung điểm của NP khi sợi dây có dạng một đoạn thẳng bằngA. 40cm/s
B. 20cm/s
C. 20cm/s
D. 40cm/s
Đáp án A
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là
Hình vẽ bên mô phỏng một đoạn của một sợi dây đang có sóng dừng ổn định với bước sóng
Trong giờ thực hành hiện tượng sóng dừng trên dây với hai đầu cố định, một học sinh thực hiện như sau: tăng tần số của máy phát dao động thì thấy rằng khi sóng dừng xuất hiện trên dây tương ứng với 1 bó sóng và 7 bó sóng thì tần số thu được thỏa mãn . Khi trên dây xuất hiện sóng dừng với 4 nút sóng thì máy phát tần số hiện giá trị là
Để đo tốc độ truyền sóng v trên một sợi dây đàn hồi AB, người ta nối đầu A vào một nguồn dao động số tần số . Đầu B được gắn cố định. Người ta đo khoảng cách giữa hai điểm trên dây gần nhất không dao động với kết quả . Tốc độ truyền sóng trên sợi dây AB là
Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây A là một điểm nút, B là một điểm bụng gần A nhất, AB = 12cm, gọi C là một điểm trong khoảng AB có biên độ bằng một nửa biên độ của B. Khoảng cách AC là:
Trên một sợi dây đàn hồi căng ngang có ba điểm A, B và C sao cho
I. Sự phản xạ của sóng
1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định
Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do
Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
II. Sóng dừng
Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.
Sóng dừng là kết quả giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ. Sóng tới
1. Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định
Dây PQ có hai đầu cố định (hai đầu là hai nút)
Điều kiện để hình thành sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng:
Số nút sóng: Nnút = k + 1.
Số bụng sóng: Nbụng = k.
Suy ra tần số sóng:
Đặt
Ta có f = kfo (fo, 2fo, 3fo,…) là tần số của họa âm bậc k.
Như vậy muốn tạo sóng dừng phải kích thích với tần số bằng số nguyên lần tần số cơ bản.
2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do
Dây PQ có một đầu cố định và một đầu tự do (một đầu là bụng và một đầu là nút)
Điều kiện để hình thành sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài dây bằng số lẻ lần một phần tư bước sóng:
Số nút sóng: Nnút = k + 1.
Số bụng sóng: Nbụng = k + 1.
Suy ra tần số sóng:
Đặt
Ta có f = (2k+1)fo (fo, 3fo, 5fo,…) là tần số của họa âm bậc (2k+1).
Như vậy muốn tạo sóng dừng phải kích thích với tần số bằng số lẻ lần tần số cơ bản.
Chú ý:
- Nút là những điểm luôn luôn đứng yên
- Bụng là những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại
- Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp thì bằng nửa bước sóng.