Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 và t2 = t1 + 1s. Tại thời điểm t2, vận tốc của điểm M trên dây gần giá trị nào nhất sau đây?
Phương pháp giải
+ Sử dụng phương pháp đọc đồ thị dao động sóng
+ Sử dụng các công thức: \(T = \dfrac{\lambda }{v};\Delta \varphi = \omega \Delta t\)
+ Sử dụng vòng tròn lượng giác
Lời giải của Tự Học 365
Ta có: \(\dfrac{\lambda }{4} = \dfrac{1}{{10}} \to \lambda = 0,4m\)
Trong 1s sóng truyền đi được
\(S = \dfrac{3}{{20}} - \dfrac{1}{{10}} = \dfrac{1}{{20}}m \\\to v = \dfrac{S}{t} = 0,05m/s\)
Chu kì của sóng:
\(T = \dfrac{\lambda }{v} = 8{\rm{s}} \to \omega = \dfrac{{2\pi }}{T} = \dfrac{\pi }{4}ra{\rm{d}}/s\)
Độ lệch pha dao động theo tọa độ x của M và điểm O :
\(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi x}}{\lambda } = \dfrac{{2\pi \dfrac{{11}}{{30}}}}{{0,4}} = \dfrac{{11\pi }}{{6}}\)
tại t1 M chuyển động theo chiều âm do nằm trước đỉnh sóng
Hai thời điểm t1 và t2 lệch nhau tương ứng một góc \(\omega t = \dfrac{\pi }{4}\)
(chú ý rằng M đang chuyển động ngược chiều dương => ta tính lệch về phía trái)
Tốc độ của M khi đó:
\(v = - {v_{{\rm{max}}}}{\rm{cos}}\left( {{{15}^0}} \right) \approx - 3,029cm/s\)
Đáp án cần chọn là: a
Vật lý Lớp 12
