Một sóng đang truyền từ trái sang phải trên một dây đàn hồi như hình 5.1. Xét hai phần tử $$ M và $$ N trên dây. Tại thời điểm xét:

A.  

$M$ và $N$ đều đi lên

B.  

$M$ và $N$ đều đi xuống

C.  

$M$ chuẩn bị đi lên, $N$ đi xuống

D.  

$M$ chuẩn bị đi xuống, $N$ đi lên

Đáp án đúng là: D

Để giải thích vì sao điểm M chuẩn bị đi xuống và điểm N đi lên, ta cần xem xét các đặc điểm của sóng và sự chuyển động của các phần tử trên dây đàn hồi.

Phân tích điểm M:

    •    Điểm M đang ở đỉnh sóng, nghĩa là nó đã đi lên đến vị trí cao nhất và chuẩn bị đổi hướng để đi xuống.
    •    Theo đặc tính của sóng, khi một phần tử ở vị trí cao nhất (đỉnh sóng), nó không có chuyển động theo phương thẳng đứng tại thời điểm đó (vận tốc bằng 0), sau đó nó sẽ bắt đầu di chuyển ngược lại, tức là đi xuống.

Phân tích điểm N:

    •    Điểm N nằm phía trước đỉnh sóng, có nghĩa là nó đã vượt qua điểm thấp nhất của sóng (đáy sóng) và đang đi lên để tiến tới đỉnh sóng.
    •    Khi một phần tử di chuyển từ đáy sóng đến đỉnh sóng, nó sẽ có vận tốc dương theo phương thẳng đứng (đi lên).

Dưới đây là một giải thích chi tiết hơn về các hiện tượng này:

    1.    Điểm M:
    •    Tại đỉnh sóng, lực hồi phục của dây đàn hồi sẽ kéo điểm M trở lại vị trí cân bằng.
    •    Sau khi đạt đến đỉnh sóng, không còn lực đẩy lên, nên điểm M sẽ bắt đầu di chuyển xuống dưới do tác dụng của lực hồi phục.
    2.    Điểm N:
    •    Điểm N nằm ở phần phía sau của sóng trước đỉnh sóng.
    •    Nó đang trong quá trình đi lên để đạt đến đỉnh sóng.
    •    Lực hồi phục từ vị trí thấp hơn (đáy sóng) đã đẩy điểm N đi lên.

Kết luận:

    •    Điểm M chuẩn bị đi xuống vì nó đã ở vị trí cao nhất và không còn lực đẩy lên nữa.
    •    Điểm N đang đi lên vì nó đang trong quá trình di chuyển từ vị trí thấp hơn lên đỉnh sóng.