Bài 13.11 trang 25, 26 SBT Vật lý 11 - Kết nối tri thức: Một sợi dây AB dài 1 m, đầu A có định, đầu B gắn với cần rung có tần số thay đổi được...

Một sợi dây AB dài 1 m, đầu A có định, đầu B gắn với cần rung có tần số thay đổi được. B được coi là nút sóng. Ban đầu trên dây có sóng dừng. Khi tần số tăng thêm 20 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 7 nút. Sau khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì sóng phản xạ từ A truyền hết một lần chiều dài sợi dây?

Phương pháp giải :

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định là chiều dài của dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng \(L = k\frac{\lambda }{2}\)

Lời giải chi tiết :

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định\(L = k\frac{\lambda }{2} = k\frac{v}{{2f}} = > f = \frac{{kv}}{{2l}}\)

Lúc đầu \({f_1} = \frac{{{k_1}v}}{{2l}}(1)\)

Sau khi tăng tần số lên 20 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 7 nút => \({f_1} + 20 = \frac{{\left( {{k_1} + 7} \right)v}}{{2l}}(2)\)

Lấy (2) – (1) ta được : \(20 = \frac{{7v}}{{2l}} = > v = \frac{{40l}}{7} = \frac{{40.1}}{7} = \frac{{40}}{7}m/s\)

Khoảng thời gian sóng phản xạ từ A truyền hết một lần chiều dài sợi dây là

\(t = \frac{L}{v} = \frac{1}{{\frac{{40}}{7}}} = \frac{7}{{40}} = 0,175s\)