Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm là một câu hỏi được đưa ra trong đề thi Vật lý lớp 12. Vậy đáp án chính xác là gì? Đây là dạng bài kiến thức gì? Câu trả lời cụ thể sẽ có trong bài viết ngay dưới đây.
Mục Lục
Lời giải bài toán một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm
Câu hỏi: Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo ra sóng dừng ở trên dây. Hai tần số ở gần nhau nhất sẽ cùng tạo ra sóng dừng là 150Hz và 200Hz. Vậy tốc độ truyền sóng trên dây đó sẽ là:
- 75m/s
- 300 m/s
- 225m/s
- 5m/s
Trả lời: Đáp án A.
l= n.2=n.v2ff=nv2lv=f.2ln
150=nv2l
200=(n+1)v2l
150200= nn+1n=3
v=150. 2.0,753=75(m/s)
Câu hỏi liên quan đến dạng toán nào?
Câu hỏi nằm trong bộ câu hỏi thi Vật lý lớp 12. Đây là một dạng Toán vô cùng quen thuộc đối với các em học sinh. Câu hỏi này có liên quan tới một kiến thức đã được học là Sóng dừng. Khi giải bài toán các em cần liên hệ các kiến thức cơ bản về loại toán này để thực hiện giải cho phù hợp.
Sóng dừng là gì?
Sóng dừng được phát hiện năm 1831 bởi nhà khoa học Michael Faraday Sóng dừng còn được gọi là sóng đứng, sóng tĩnh.
Loại sóng này có thể dao động theo thời gian. Tuy nhiên, trong không gian biên độ đỉnh sóng không di chuyển. Phần tử điểm tại đó biên độ tối thiểu gọi là nút sóng. Còn các phần tử có biên độ tối đa được quy định gọi là bụng sóng.
Đặc điểm của sóng dừng
So với các loại sóng khác và những hiện tượng vật lý khác sóng dừng có những đặc điểm:
- Biên độ dao động của nút sóng bằng 0. Bụng sóng, nút sóng cố định trong không gian.
- /2 là Khoảng cách giữa bụng sóng và nút sóng liên tiếp
- /4 là khoảng cách giữa bụng sóng tới nút sóng liên tiếp.
- Sóng tới và sóng phản xạ ngược pha tại vị trí vật cản cố định.
- Sóng tới và sóng phản xạ cùng pha tại vị trí vật cản tự do.
- Nếu a là biên độ đo độ dao động của nguồn thì:
- 2a là biên độ dao động của bụng sóng.
- 4a là bề rộng của bụng sóng.
- t=0.5T là thời gian ngắn nhất để dây duỗi thẳng.
- Các điểm nằm 2 bên của 1 nút sóng dừng sẽ dao động ngược pha.
- Các điểm nằm 2 nút liên tiếp sóng dừng sẽ dao động cùng pha với biên độ không đổi.
- Sóng dừng không lan truyền năng lượng và trạng thái dao động.
- Sóng dừng được tạo nên bởi sự rung từ nam châm điện. Tần số dòng điện f, tần số sóng là 2f.
- Dòng điện có tần số f chạy trong dây kim loại, đặt giữa 2 cực nam châm thì sóng dừng trên dây tần số là f.
- Các điểm giữa 2 nút sóng dừng sẽ dao động cùng pha với các biên độ không đổi khác nhau.
Ứng dụng của sóng dừng
Sóng dừng được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực của đời sống. Các nhà khoa học đã ứng dụng các đặc điểm của sóng dừng để tạo ra những công nghệ hiện đại phục vụ sản xuất, y khoa, điện- điện tử…
Quan sát giao thoa sóng tới với sóng phản xạ
Thông qua sóng dừng có thể quan sát các giao thoa sóng tới và sóng phản xạ. Đây là sự tổng hợp của nhiều tổng hợp trong không gian với biên độ khác nhau. Cách tính sóng dừng sẽ giúp việc tính toán trở nên chính xác và hiệu quả hơn.
Đo tốc độ truyền sóng
Tốc độ truyền sóng khi được đo sẽ đảm bảo tính chính xác hơn nếu thực hiện đo sóng dừng. Đây là vai trò vô cùng quan trọng của sóng dừng đối với quá trình nghiên cứu và thực nghiệm.
Đo bước sóng
Cách tính sóng dừng được ứng dụng để đo bước sóng vô cùng chính xác. Qua đó, xác định được tốc độ truyền sóng. Đây là một nguyên lý để tạo ra nghiên cứu tia X vô cùng nổi tiếng. Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo ra sóng dừng ở trên dây. Hai tần số ở gần nhau nhất sẽ cùng tạo ra sóng dừng là 150Hz và 200Hz. Tốc độ của truyền sóng trên dây bằng bao nhiêu? Trên đây đã có hướng dẫn giải khá chi tiết giúp các em học sinh ôn tập hiệu quả. Đồng thời, củng cố kiến thức để học tốt hơn Chương trình Vật lý lớp 12.
