Trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp tại A và B cách nhau 15 cm có phương trình uA = uB = 6\(\sqrt 2 \) cos20πt (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 60 cm/s. Trên đoạn AB, hai điểm gần nhau nhất mà phần tử sóng tại đó có cùng biên độ là 12 mm cách nhau là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng λ = v/f = 6 cm.
Xét điểm M trên AB: AM = d1; BM = d2 Với 0 < d1 < 15 (cm); d1 + d2 = 15 (cm) (*)
Sóng tổng hợp tại m có phương trình
u = 6 \(\sqrt 2 \)cos(20πt - \(\frac{{2\pi {d_1}}}{\lambda }\)) + 6\(\sqrt 2 \) cos(20πt - \(\frac{{2\pi {d_2}}}{\lambda }\) )
= 12\(\sqrt 2 \) cos (\(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }\)) cos(20πt - \(\frac{{\pi ({d_1} + {d_2})}}{\lambda }\))
Diểm M dao động với biên độ 12 mm khi
\(\sqrt 2 \) cos \(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }\) = ± 1 -----> cos\(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }\) = ± \(\frac{{\sqrt 2 }}{2}\) ------> \(\frac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }\) = (2k+ 1)
d2 – d1 =(2k + 1) \(\frac{\lambda }{4}\) = 1,5(2k + 1) = 3k + 1,5 (cm) (**)
Từ (*) và (**) d1 = 7,5 – 1,5k – 0,75 = 6,75 – 1,5k . Với - 5,5 < k < 4,5
Khoảng cách giữa hai phần tử sóng trên AB có biên độ 12 mm
d = | d1 – d’1| = 1,5|k – k’|
d = dmin khi |k – k’| = 1 -----> dmin = 1,5 cm.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Phúc Thành
