Vật lí sóng và lò xo

[KHANHHOA1808]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

1 sóng dọc với biên độ 2 căn 2 cm truyền qua 1 lò xo thì thấy khoảng cách gần nhau nhất giữa 2 điểm B,C trên lò xo là 16cm. Vị trí cân bằng của B và C cách nhau 20cm và nhỏ hơn nửa bước sóng. Cho tần số sóng là 15Hz. tìm tốc độ truyền sóng

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

Dẫu biết đường tròn em khó hiểu
Lòng vẫn bảo rằng: kệ, ráng hiểu đi em!

Anh mô phỏng dao động của 2 điểm B và C như hình.
Nếu mà B và C ngược pha nhau thì khoảng cách ngắn nhất giữa chúng phải là 14,3 cm = 20 - 4.căn2

Nhưng vì khoảng cách tối thiểu là 16 cm nên ta suy ra hai vecto này lệch nhau một góc phi nào đó. Khoảng cách giữa chúng sẽ là ngắn nhất khi mỗi vecto làm với phương ngang 1 góc phi/2 như hình vẽ.

Từ tương quan về li độ. (20 - 16)/2 = 2 cm, ta suy ra được góc lệch này là 90 độ. Đây là hai điểm vuông pha nhau.

Độ lêch pha khi sóng truyền từ B đến Clà [TEX]\frac{\pi}{2} = \frac{d}{\lambda}.2\pi[/TEX]

Từ giả thiết d = 20 cm và < lambda/2, ta tính được lambda.

 

[Tùy Phong Khởi Vũ]

Anh sẽ giải thích thêm 1 chút.

- Sóng dọc truyền đến lò xo, lò xo dao động với hình dạng như sau:

- Tại mỗi điểm trên lò xo (B và C), chúng sẽ dao động điều hòa tại chỗ với biên độ 2 căn 2.

- Mà dao động điều hòa thì chúng ta biểu diễn được trên đường tròn.


- Biểu diễn dao động của 2 điểm B và C lên đường tròn, trục hoành là li độ, trục tung là vận tốc.

- Hai dao động này lệch pha nhau một góc phi nào đó chưa biết.


- Chính vì lệch nhau 1 góc phi nên khi B ở (1) thì C đang ở (a).

Trong quá trình B từ (1) đi đến (2), C sẽ từ (a) đi đến B. Vận tốc ra xa dần của B bé, còn vận tốc tiến lại gần của C lớn. (hình chiếu lên trục tung). Khoảng cách giữa chúng giảm.

Trong quá trình B từ (2) đến (3), C sẽ từ (b) đi về (c). Vận tốc ra xa dần của B lớn, còn vận tốc tiến lại gần của C bé. Khoảng cách giữa chúng tăng.

Vậy khoảng cách giữa B và C lớn nhất khi khoảng cách giữa chúng không thể giảm nữa mà bắt đầu tăng. Đó là vị trí mà hai vật có cùng vận tốc --> chúng đối xứng nhau ---> chúng tạo với trục hoành một góc phi/2.

Tiếp theo là phần trên anh đã giải.

Em hiểu chưa nhỉ?