Một sóng hình sin truyền trên một sợi dây dài. Ở thời điểm t, hình dạng của một đoạn dây như hình vẽ. Các vị trí cân bằng của các phần tử trên dây cùng nằm trên trục Ox. Bước sóng của sóng này bằng bao nhiêu?
Lời giải chi tiết
Để tìm bước sóng của sóng truyền trên dây, chúng ta cần xác định khoảng cách giữa hai điểm trên dây có cùng pha, chẳng hạn như hai đỉnh sóng liên tiếp hoặc hai đáy sóng liên tiếp.
Giả sử ta đã có hình vẽ dạng sóng trên sợi dây tại thời điểm t. Trên hình, bước sóng \(\lambda\) sẽ là khoảng cách giữa hai điểm cùng pha. Ví dụ:
Chúng ta cần đo khoảng cách này trên hình vẽ. Nếu hình vẽ cung cấp cụ thể các giá trị cho trục x, chúng ta có thể đơn giản lấy hiệu số tọa độ x của hai đỉnh hoặc hai đáy liên tiếp để tính bước sóng \(\lambda\).
Giả sử từ hình vẽ ta xác định được hai đỉnh sóng có tọa độ x là x1 và x2, khi đó:
\[ \lambda = x_2 - x_1 \]Đây chính là bước sóng của sóng hình sin trên dây.
Nếu có dữ liệu cụ thể từ hình vẽ (chẳng hạn x1=A, x2=B), ta sẽ thay trực tiếp các giá trị vào công thức để tính bước sóng.
Kết luận: \(\lambda = x_2 - x_1\) (đơn vị mét).
Chú ý khi giải
Khi xác định bước sóng từ hình vẽ, học sinh cần chú ý: