Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp O1 và O2 cách nhau 8 cm dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ trục tọa độ vuông góc xOy thuộc mặt nước với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O1 còn nguồn O2 nằm trên trục Oy. Hai điểm P và Q nằm trên Ox có OP = 3,9 cm và \(OQ = \frac{{55}}{6}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm\) . Biết phần tử nước tại P và Q dao động với biên độ cực đại. Giữa P và Q có 2 cực tiểu. Trên đoạn OP, điểm gần P nhất mà các phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu cách P một đoạn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTại P, Q dao động với biên độ cực đại, giữa P và Q có 2 cực tiểu, nên tại P là cực đại bậc k thì tại Q là cực đại bậc (k-2), ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {Q{O_2} - Q{O_1} = k\lambda }\\ {P{O_2} - P{O_1} = \left( {k - 2} \right)\lambda } \end{array}} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {\sqrt {{{\left( {\frac{{55}}{6}} \right)}^2} + {8^2}} - \frac{{55}}{6} = \left( {k - 2} \right)\lambda }\\ {\sqrt {3,{9^2} + {8^2}} - 3,9 = k\lambda } \end{array}} \right. \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {\lambda = 1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)}\\ {k = 5} \end{array}} \right.\)
Điểm N trên Ox dao động với biên độ cực tiểu và cách P gần nhất, ta có: \(N{O_2} - N{O_1} = 5,5\lambda \)
\( \Rightarrow \sqrt {{x^2} + {8^2}} - x = 5,5.1 \Rightarrow N{O_1} = x = 3,068{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
\( \Rightarrow NP = P{O_1} - N{O_1} = 3,9 - 0,068 = 0,832{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THCS & THPT Nguyễn Khuyến