Câu 46: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây rất dài với biên độ không đổi, ba điểm A, B và C nằm trên sợi dây sao cho B là trung điểm của AC.[r]
Trang 1Câu 46: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây rất dài với biên độ không đổi, ba điểm A, B và C nằm trên
sợi dây sao cho B là trung điểm của AC Tại thời điểm t1, li độ của ba phần tử A, B, C lần lượt là – 4,8mm; 0mm; 4,8mm Nếu tại thời điểm t2, li độ của A và C đều bằng +5,5mm, thì li độ của phần tử tại B là
A 10,3mm B 11,1mm C 5,15mm D 7,3mm
Giải:Giả sử sóng được truyền từ A đến B rồi đến C Đặt AB = d -> AC = 2d
Giả sử phương trình sóng tại A có dạng: uA = acost (mm)
Khi đó uB = acos(t.- 2 πd λ ) và uC = acos(t.- 4 πd λ )
Khi t = t1: uA1 = - 4,8 mm; uB1 = 0; uC1 = 4,8 mm
uB1 = 0 > acos(t1.- 2 πd
λ ) = 0 ->
t1.-2 πd
λ =
π
2 + kπ
uA1 = acost1 = acos( 2 πd
λ +
π
2 + kπ) = - asin
2 πd
λ = - 4,8 mm
asin 2 πd λ = 4,8 (*)
Khi t = t2: uA2 = uC2 = 5,5 mm; uB2 = acos(t2.- 2 πd
λ )
uA2 - uC2 = 0 > acost2 - acos(t2.- 4 πd λ ) = - 2asin 2 πd λ sin(t2 - 2 πd λ ) = 0
> sin(t2 - 2 πd
λ ) = 0 > t2 -
2 πd
λ = kπ -> sin(t2 -
2 πd
λ ) = 0 > uB2 =
acos(t2.-2 πd
λ
) = ± a
uC2 = acos(t2.- 4 πd
λ ) =
acos(t2.-2 πd
λ
-2 πd
λ ) =
acos(t2.-2 πd
λ )cos
2 πd
λ +
asin(t2.-2 πd
λ )sin
2 πd
λ
uC2 = acos(t2.- 2 πd
λ )cos
2 πd
λ = 5,5 > 0 > uB2 =
acos(t2.-2 πd
λ ) > 0 -> uB2 =
acos(t2.-2 πd
λ ) = a
< -> a cos 2 πd
λ = 5,5 (**)
Từ (*) và (**) tan 2 πd λ = 4,85,5 -> cos 2 πd λ = 0,7534 Do đó a =
5,5 cos2 πd
λ
= 7,3 mm
Vậy u B2 = a = 7,3 mm Chọn đáp án D