Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động vuông góc với trục chính của thấu kính, biên độ 4 cm thì ảnh ảo P’ dao động với biên độ 12 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 2 Hz, biên độ 5 cm thì P’ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,5 s là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhận xét: Ảnh là ảnh ảo → ảnh và vật cùng chiều
Độ phóng đại của ảnh là: \( \left| k \right| = \left| {\frac{{A'}}{A}} \right| = \frac{{12}}{4} = 3 \Rightarrow k = 3\)
Mặt khác, \( k = \frac{f}{{f - d}} \Rightarrow 3 = \frac{{30}}{{30 - d}} \Rightarrow d = 20{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Chu kì dao động của vật và ảnh là:\( T = \frac{1}{f} = \frac{1}{2} = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right) \Rightarrow {\rm{\Delta }}t = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right) = T\)
Trường hợp 1: Nếu P dịch lại gần thấu kính 5 cm
Ta có:
\( {d_1} = 20 - 5 = 15{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) \Rightarrow {d_1}^\prime = \frac{{{d_1}f}}{{{d_1} - f}} = \frac{{15.30}}{{15 - 30}} = - 30{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Trường hợp 2: Nếu P dịch ra xa thấu kính 5 cm
\( {d_2} = 20 + 5 = 25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) \Rightarrow {d_2}^\prime = \frac{{{d_2}f}}{{{d_2} - f}} = \frac{{25.30}}{{25 - 30}} = - 150{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Quãng đường ảnh đi được trong 1 chu kì là:
\( S = 2.\left| {{d_2}^\prime - {d_1}^\prime } \right| = 2.\left| { - 150 - \left( { - 30} \right)} \right| = 240{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) = 2,4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\)
Tốc độ trung bình của ảnh trong khoảng thời gian 0,1 s là:
\( {v_{tb}} = \frac{S}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{S}{T} = \frac{{2,4}}{{0,5}} = 4,8{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {m/s} \right)\)
Câu hỏi liên quan
-
Vật sáng AB đặt thẳng góc trục chính thấu kính phân kì, cách thấu kính 20 cm, tiêu cự thấu kính là f = -20 cm. Ảnh A’B’ của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo cách thấu kính
-
Khi nói về sự tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ, phát biểu nào sau đây là sai ?
-
Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh cùng chiều nhỏ hơn vật 4 lần và cách thấu kính 12cm. Tiêu cự của thấu kính là
-
Đặt điểm sáng S cách màn ảnh E một khoảng 100cm. Giữa S và màn đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 36cm. Tịnh tiến thấu kính giữa điểm sáng S và màn có vị trí của thấu kính sao cho đường kính của vết sáng trên màn là nhỏ nhất. Biết đường kính đường rìa của thấu kính là 9cm. Đường kính cực tiểu của vết sáng là
-
Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f cho ảnh A'B' = AB/2. Vị trí của vật là
-
Một vật sáng AB đặt trước một thấu kính và cách thấu kính một khoảng 40 cm, cho một ảnh cùng chiều và bằng một nửa vật. Hỏi thấu kính là thấu kính gì? Có tiêu cự bao nhiêu?
-
Chọn câu trả lời đúng. Ảnh của một vật thật được tạo bởi thấu kính phân kì không bao giờ:
-
Vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh thật nhỏ hơn vật khi vật phải đặt trong khoảng nào trước thấu kính ?
-
Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cách thấu kính 20 cm, qua thấu kính cho một ảnh thật cao gấp 5 lần vật. Khoảng cách từ vật đến ảnh là
-
Trong các nhận định sau, nhận định đúng về đường truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ là:
-
Cần phải đặt vật cách thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm một khoảng cách bằng bao nhiêu để thu được ảnh thật có độ phóng đại gấp 5 lần vật?
-
Một thấu kính có chiết suất n = 1,5 giới hạn bởi hai mặt lồi có bán kính lần lượt là 10 cm và 30 cm. Tiêu cự của thấu kính khi đặt trong không khí là
-
Thấu kính có chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Thấu kính gồm một mặt lồi là mặt cầu và một mặt phẳng. Độ tụ của thấu kính bằng 2 dp. Tính tiêu cự của thấu kính và bán kính của mặt cầu.
-
Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính có tiêu cự f = 30 cm. Qua thấu kính vật cho một ảnh thật có chiều cao gấp 2 lần vật. Khoảng cách từ vật đến thấu kính là
-
Cho một hệ thấu kính gồm thấu kính phân kì (1) đặt đồng trục với thấu kính hội tụ (2) tiêu cự 40 cm cách kính một là a. Để ảnh tạo bởi hệ kính là ảnh thật với mọi vị trí đặt vật trước kính (1) thì a phải
-
Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ hình 30.5. Thấu kính phân kỳ L1 có tiêu cự là f1 = -10cm Khoảng cách từ ảnh S’1 tạo bởi L1 đến màn có giá trị nào?
-
Thấu kính có chiết suất n = 1,5 khi ở trong không khí có độ tụ là D. Khi ở trong nước có chiết suất n' = 4/3 thì độ tụ sẽ bằng
-
Một vật sáng AB đặt trước một thấu kính phân kì và cách thấu kính 40 cm. Nhìn vào thấu kính người ta thấy một ảnh cùng chiều và cách thấu kính 15 cm. Tiêu cự của thấu kính là
-
Hai ngọn đèn S1 và S2 (coi như các điểm sáng) đặt cách nhau 16cm trên trục chính của thấu kính có tiêu cự 6cm. Ảnh tạo bởi thấu kính của S1 và S2 trùng nhau tạo S’ (hình vẽ). Khoảng cách từ S’ tới thấu kính là
-
Chọn câu trả lời đúng khi một vật thật ở cách một TKHT một khoảng bằng tiêu cự của nó thì:
