Giải bài 4 trang 78 – Bài 14 – SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Một sóng ngang truyền trên một dây dài có phương trình:\(u=6cos(4\pi t+0,02\pi x)\) trong đó x và u được tính bằng xentimet (cm) và t được tính bằng giây (s). Hãy xác định:

a) Biên độ                               
b) Bước sóng
c) Tần số                                 
d) Tốc độ
e) Độ dời u tại x = 16,6 cm, tại t = 4s.
Lời giải:

Sóng ngang có dạng: \(u=6cos(4\pi t+0,02\pi x)\) \(\Rightarrow\) \(u=6cos4\pi \left( t+\dfrac{0,02\pi x}{4\pi } \right)\)

\(u=6cos4\pi \left( t+\dfrac{x}{200} \right)\)

Ta có: 

a) Biên độ:  \(A=6(cm) \)

b) Bước sóng:  \(\lambda =\dfrac{v}{f}=\dfrac{2}{2}=1(m)\)

c) Tần số: góc:  \(\omega=4\pi\) \((rad/s)\)\(\Rightarrow\) tần số \(f=\dfrac{\omega }{2\pi }=2(Hz)\)

d) Tốc độ: \(v=200(cm/s)=2(m/s)\)

e) Độ dời u tại x=16,6cm; t=4s: 

\(x=16,6(cm),t=4(s)\Rightarrow u=6cos4\pi \left( 4+\dfrac{16,6}{200} \right)=3(cm) \)

GHI CHÚ: 

- Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.

- Quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ dao động gọi là một bước sóng.

- Tốc độ truyền sóng: \(v=\dfrac{\lambda}{T}=f\lambda\)

- Tần số góc của sóng: \(\omega = 2\pi f=\dfrac{2\pi}{T}\)

- Phương trình sóng: 

\({{u}_{M}}\left( t \right)=A\cos \left[ \omega \left( t-\dfrac{x}{v} \right) \right]\)

hay

\({{u}_{M}}\left( t \right)=A\cos \left[ 2\pi \left( \dfrac{t}{T}-\dfrac{x}{\lambda } \right) \right] \)

Bài 14: Sóng cơ. Phương trình sóng
Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao
+ Mở rộng xem đầy đủ