Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = {u_B} = a\cos \left( {20\pi t} \right)\) (t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng gần A nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn A. Khoảng cách AM là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Áp dụng kết quả bài toán điều kiện để một vị trí cực đại và cùng pha với nguồn
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = k\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.(1)\)với n, k có độ lớn cùng chẵn hoặc cùng lẽ
+ Số dãy dao động với biên độ cực đại
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = k\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.(1)\)→ \( - \frac{{18}}{5} < k < \frac{{18}}{5}\)→ \( - 3,6 < k < 3,6\)
+ Để M gần A nhất thì khi đó M phải nằm trên cực đại ứng với , áp dụng kết quả ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = 3\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.\) ↔ \(n = 3 + \frac{{2{d_1}}}{\lambda }\) chú ý rằng n là một số lẻ
+ Mặc khác từ hình vẽ ta có thể xác định được giá trị nhỏ nhất của d1 như sau
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_{1\min }} = 15\\ {d_2} + {d_{1in}} = 18 \end{array} \right.\)→ \(2{{\rm{d}}_{1\min }} = 3\)
Thay vào biểu thức trên ta thu được \(n \ge 3 + \frac{{2{{\rm{d}}_{1\min }}}}{\lambda } = 3 + \frac{3}{5} = 3,6\)
→ Vậy số lẻ gần nhất ứng với n = 5 .
Thay trở lại phương trình (1) ta tìm được d1 = 5 cm.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Tuyển chọn số 3