Trong bài viết này bạn đọc cần lưu ý điều khiếu nại để ra đời sóng dừng trên tua dây hai đầu cố định hoặc 1 đầu cố định và thắt chặt và 1 đầu từ bỏ do. Sự khác biệt giữa số bụng sóng cùng nút sóng trong 2 th trên.

Bạn đang xem: Sóng dừng trên một sợi dây được tạo thành bởi


LÝ THUYẾT SÓNG DỪNG

A.LÝ THUYẾT

1. Các đặc điểm của sóng dừng:

- Sóng dừng là sóng được tạo thành do sự giao thoa của 2 sóng ngược hướng (thường là sóng tới với sóng bội phản xạ

trên cùng phương truyền)

- Bụng sóng là các điểm xấp xỉ với biên độ rất đại.

 -Nút sóng là phần nhiều điểm giao động với biên độ bằng 0

(đứng yên). Bụng sóng với nút sóng là gần như điểm cố định và thắt chặt trong ko gian.

- khoảng cách giữa nhì bụng sóng xuất xắc hai nút sóng liên tục là λ /2.

- khoảng cách giữa bụng sóng với nút sóng thường xuyên là λ /4.

- Tại địa chỉ vật cản cố gắng định, sóng tới với sóng phản xạ ngược pha nhau.

- Tại địa điểm vật cản trường đoản cú do, sóng tới và sóng sự phản xạ cùng pha

- call a là biên độ giao động của mối cung cấp thì biên độ xê dịch của bụng là 2a, chiều rộng của bụng sóng là 4a.

- Khoảng thời gian ngắn nhất (giữa gấp đôi liên tiếp) để dây choãi thẳng là ∆t = 0,5T.

- Sóng giới hạn được tạo bởi vì sự rung của nam châm hút điện với tần số cái điện ƒ thì tần số sóng là 2f.

- lúc cho dòng điện có tần số ƒ chạy vào dây kim loại, dây kim loại được để giữa 2 rất của nam châm từ thì sóng dừng trên dây sẽ có tần số là f.

- hồ hết điểm nằm giữa 2 nút thường xuyên của sóng dừng đều xấp xỉ cùng trộn và gồm biên độ không đổi khác nhau.

- đa số điểm nằm phía 2 bên của 1 nút của sóng dừng đều xê dịch ngược pha.

- Sóng dừng không có sự viral năng lượng và không có sự lan truyền trạng thái dao động.

*

3. Biểu thức sóng ngừng trên dây: Xét tua dây AB có chiều nhiều năm ℓ bao gồm đầu A đính thêm với mối cung cấp dao động, phương trình giao động tại A là: uA = acos(ωt + φ). M là 1 điểm bất cứ trên AB phương pháp A một khoảng chừng là d. Coi a là không đổi.

a. Trường phù hợp đầu B thay định.

- Sóng trường đoản cú A truyền cho tới M là: uAM = acos((omega t+varphi -frac2pi dlambda )); sóng từ bỏ A truyền cho tới B là: uAB = acos((omega t+varphi -frac2pi .llambda )) 


- Sóng phản xạ tại B là: uB = -uAB = -acos((omega t+varphi -frac2pi .llambda ))=acos((omega t+varphi -frac2pi .l lambda -pi ))

- Sóng phản xạ từ B truyền mang lại M là: uBM = acos((omega t+varphi -frac2pi .(2l-d)lambda -pi ))

- Phương trình sóng giới hạn tại M là: (u_M=u_AM+u_BM=2asin(frac2pi xlambda )cos(omega t+varphi -frac2pi .llambda -fracpi 2)) 

 Þ Biên độ sóng giới hạn tại M là:(A=2aleft | cos(frac2pi (d-l)lambda )-fracpi 2 ight |=2aleft | cos(frac2pi .xlambda -fracpi 2) ight |=2aleft | sin(frac2pi .xlambda ) ight |) (1) 

(Với x = (d – l) là khoảng cách từ điểm cần xét cho 1 nút nào kia của sóng dừng).

*

B. CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Sóng dừng xẩy ra trên dây AB = 11cm cùng với đầu B từ bỏ do, cách sóng bởi 4cm. Tính số bụng sóng cùng số nút sóng bên trên dây thời gian đó.

Hướng dẫn giải:

Vì B tự do thoải mái nên (AB=(k+frac12)fraclambda 2)

nút =bụng =k+1

(Rightarrow k=frac2ABlambda -frac12=5)


Vậy có 6 bụng với 6 nút.

Ví dụ 2: Trên sợi dây OA lâu năm 1,5m, đầu A cố định và đầu O xấp xỉ điều hoà gồm phương trình (u_0=5sin4pi t(cm)). Bạn ta đếm được từ O mang lại A gồm 5 nút.Tính vận tốc truyền sóng trên dây

Hướng dẫn giải:

Vì O và A thắt chặt và cố định nên (OA=k.fraclambda 2;nut=k+1=5Rightarrow k=4Leftrightarrow k.fracv2f=kfracpi vomega ) (Rightarrow v=fracomega .OAkpi =frac4pi .1,54pi =1,5m/s)

*

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 1: vào thí nghiệm về việc phản xạ sóng trên thiết bị cản vắt định. Tua dây mền AB bao gồm đầu B cầm cố định, đầu A dao động điều hòa. Cha điểm M, N, P không hẳn là nút sóng, nằm trên sợi dây giải pháp nhau MN = λ/2; MP = λ. Lúc điểm M đi qua vị trí cân đối (VTCB) thì

A. điểm N có li độ rất đại, điểm p đi qua VTCB. B. N trải qua VTCB, điểm phường có li độ cực đại.

C. điểm N cùng điểm p đi qua VTCB. D. điểm N bao gồm li độ rất tiểu, điểm phường có li độ cực đại.

Câu 2: Sóng ngừng trên dây có tần số f = 20Hz cùng truyền đi với vận tốc 1,6m/s. điện thoại tư vấn N là vị trí của một nút sóng ; C với D là nhị vị trí cân bằng của hai phần tử trên dây phương pháp N thứu tự là 9 centimet và 32/3 centimet và ở phía hai bên của N. Tại thời điểm t1 li độ của phần tử tại điểm D là –(sqrt3) cm. Xác định li độ của bộ phận tại điểm C vào thời gian t2 = t1 + 9/40 s


 A. – (sqrt2) cm B. – (sqrt3) cm C. (sqrt2) cm D. (sqrt3) cm

Câu 3: Một dây đàn hồi AB đầu A được rung nhờ vào một chính sách để chế tác thành sóng dừng trên dây, biết Phương trình giao động tại đầu A là uA= acos100πt. Quan tiếp giáp sóng ngừng trên sợi dây ta thấy trên dây bao gồm điểm ko phải là vấn đề bụng giao động với biên độ b (b¹0) cách đều nhau và cách nhau khoảng chừng 1m. Cực hiếm của b với tốc truyền sóng trên tua dây lần lượt là: A. A; v = 200m/s. B. A(sqrt3) ; v =150m/s.

 C. A(sqrt2) ; v = 300m/s. D. A(sqrt2) ; v =100m/s.

Xem thêm: Công Thức Hàm Số Cos - Định Lý Hàm Số Cosin Và Những Kiến Thức Liên Quan

Câu 4: M, N, p là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng tất cả cùng biên độ 4cm, xê dịch tại p ngược pha với giao động tại M. MN = 2NP = 20cm. Cứ sau khoảng thời hạn ngắn tốt nhất là 0,04s tua dây lại có dạng một đoạn thẳng. Tính tốc độ dao động tại điểm bụng khi sợi dây tất cả dạng một đoạn thẳng, mang lại π =3.1416.


A. 6,28m/s B. 62,8cm/s C. 125,7cm/s D. 3,14m/s

Câu 5: thí nghiệm sóng giới hạn trên một gai dây bao gồm hai đầu thắt chặt và cố định và chiều lâu năm 36cm , tín đồ ta thấy có 6 điểm bên trên dây xê dịch với biên độ cực đại. Khoảng thời gian ngắn duy nhất giữa nhì lần dây duỗi thẳng là 0,25s. Khoảng cách từ bụng sóng tới điểm gần nó nhất có biên độ bởi nửa biên độ của bụng sóng là

A. 4cm B. 2cm C. 3cm D. 1cm

Câu 6: Sóng dừng chế tạo ra trên một tua dây bầy hồi gồm chiều nhiều năm l.Người ta thấy trên dây bao gồm điểm xê dịch cách nhau l1 thì xấp xỉ với biên độ 4 cm, fan ta lại thấy rất nhiều điểm cứ bí quyết nhau một khoảng chừng l2 (l2 > l1) thì những điểm đó có cùng biên độ a. Cực hiếm của a là: A.4(sqrt2)cm B.4cm C. 2(sqrt2)cm D.2cm

Tải về

Luyện bài tập trắc nghiệm môn đồ vật lý lớp 12 - xem ngay