Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng S',S'' dao động theo phương vuông góc với mặt chất lỏng có phương trình \({{u}_{1}}={{u}_{2}}=\cos \left( 40\pi t \right)\left( mm \right)\). Sóng truyền với tốc độ truyền sóng là 120 cm/s. Gọi I là trung điểm của S1, S2, A và B là hai điểm nằm trên đoạn S1S2 cách I lần lượt các khoảng 0,5 cm và 2 cm. Tại thời điểm t vận tốc dao động của phần tử môi trường tại A là 12 cm/s, khi đó vận tốc dao động của các phần tử môi trường tại điểm B là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng: \(\lambda =vT=v.\frac{2\pi }{\omega }=120.\frac{2\pi }{40\pi }=6cm\)
Phương trình sóng giao thoa tại A cách trung điểm I 0,5 cm là:
\({{u}_{A}}=2a.\cos \frac{\pi \left( \frac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{2}+0,5-\left( \frac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{2}-0,5 \right) \right)}{6}.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)\)
\(=2.\cos \frac{\pi }{6}.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)=\sqrt{3}.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)\)
Phương trình sóng giao thoa tại B cách trung điểm I 2cm là:
\({{u}_{B}}=2a.\cos \frac{\pi \left( \frac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{2}+2-\left( \frac{{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{2}-2 \right) \right)}{6}.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)\)
\(=2.\cos \frac{2\pi }{3}.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)=-1.\cos \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right)\)
Phương trình vận tốc dao động của phần tử môi trường tại A và B là:
\(\left\{ \begin{align} & {{v}_{A}}={{\left( {{u}_{A}} \right)}^{\prime }}=-40\pi \sqrt{3}.\sin \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right) \\ & {{v}_{B}}={{\left( {{u}_{B}} \right)}^{\prime }}=40\pi .\sin \left( 40\pi t-\frac{\pi .{{S}_{1}}{{S}_{2}}}{6} \right) \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \frac{{{v}_{B}}}{{{v}_{A}}}=\frac{40\pi }{-40\pi \sqrt{3}}=-\frac{1}{\sqrt{3}}\Rightarrow {{v}_{B}}=-\frac{1}{\sqrt{3}}{{v}_{A}}\)
Tại thời điểm t có \({{v}_{A}}=12cm/s\Rightarrow {{v}_{B}}=-\frac{1}{\sqrt{3}}.12=-4\sqrt{3}cm/s\)
Đề thi thử THPT QG năm 2021 môn Vật Lý
Trường THPT Nho Quan
Câu hỏi liên quan
-
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của cuộn cảm bằng 3 lần dung kháng của tụ điện. Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện có giá trị tương ứng là 60V và 20V. Khi đó điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là
-
Đồ thị nào dưới đây có thể là đồ thị I= f (U) của một quang trở dưới chế độ rọi sáng không đổi? I là cường độ dòng điện chạy qua quang trở, U là hiệu điện thế giữa hai đầu quang trở.
-
Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức \({{E}_{n}}=-\frac{13,6}{{{n}^{2}}}eV\left( n=1,2,3,... \right)\). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một photon có năng lượng 2,55 eV thì bước sóngnhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hidro đó có thể phát ra là
-
Một sợi dây dài 1,05m với hai đầu cố định, kích thích cho dao động với tần số f = 100 Hz. Trên dây có sóng dừng, người ta quan sát được 7 bụng sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
-
Cho phản ứng hạt nhân \({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{3}T\to {}_{2}^{4}He+{}_{0}^{1}n.\) Biết độ hụt khối của các hạt nhân \({}_{1}^{2}D,{}_{1}^{3}T,{}_{2}^{4}He\) lần lượt là 0,0024u; 0,0087u và 0,0305u. Lấy \(1u=931,5MeV/{{c}^{2}}\). Phản ứng này:
-
Trong máy thu thanh vô tuyến, bộ phận dùng để biến đổi trực tiếp dao động điện thành dao động âm có cùng tần số là
-
Xét nguyên tử hidro theo mẫu Bo, biết bán kính Bo là \({{r}_{0}}=5,{{3.10}^{-11}}m.\) Khi electron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt:
-
Đặc trưng nào dưới đây không phải là đặc trưng sinh lí của âm?
-
Trong một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C đang có dao động điện từ tự do với tần số f. Hệ thức đúng là:
-
Trong chân không, các bức xạ có bước sóng tăng dần theo thứ tự đúng là
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa với phương trình li độ dài \(s=2\cos \left( 7t \right)cm\)(t tính bằng giây), tại nơi có gia tốc trọng trường \(g=9,8\left( m/{{s}^{2}} \right)\). Tỷ số giữa lực căng dây và trọng lực tác dụng lên quả cầu ở vị trí cân bằng là:
-
Sóng ngang là sóng có phương dao động của phần tử môi trường
-
Một con lắc lò xo có k = 100 N/m treo thẳng đứng với giá treo, đầu dưới gắn với vật nặng m = 250g, kéo vật xuống dưới VTCB một đoạn 2 cm, rồi truyền cho nó một vận tốc bằng \(40\sqrt{3}\) cm/s hướng lên trên. Gốc thời gian là lúc truyền vận tốc. Lấy g = 10 m/s2. Tìm công của lực đàn hồi con lắc lò xo trong khoảng thời gian từ t1 = \(\pi \)/120 s đến t2 = t1 + T/4.
-
Cho cường độ âm chuẩn \({{I}_{0}}={{10}^{-12}}\text{W}/{{m}^{2}}\). Cường độ âm tại vị trí có mức cường độ âm 80 dB là
-
Điện áp tức thời giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều là \(u=100\cos \left( 100\pi t \right)V.\) Tần số góc của dòng điện là
-
Đặt điện áp xoay chiều \(u=220\sqrt{2}cos100\pi t\,\,\left( V \right)\)(\(t\) tính bằng giây) vào hai đầu mạch gồm điện trở\(R=100\Omega \), cuộn thuần cảm \(L=318,3mH\) và tụ điện\(C=15,92\mu F\) mắc nối tiếp. Trong một chu kỳ, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công dương cung cấp điện năng cho mạch bằng:
-
Thanh sắt và thanh niken tách rời nhau được nung nóng đến cùng nhiệt độ 1200°C thì phát ra
-
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính qua thấu kính cho ảnh ngược chiều cao gấp 3 lần vật và cách nó 80 cm. Tiêu cự của thấu kính là
-
Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào
-
Nguồn điện với suất điện động E, điện trở trong r, mắc với điện trở ngoài R = r, cường độ dòng điện trong mạch là I. Nếu thay nguồn điện đó bằng 3 nguồn điện giống hệt nó mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch là
