Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn A, B cách nhau 18cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = \(a.\cos 20\pi t\) (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50cm/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. Khoảng cách AM là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng λ = v/f = 50/10 = 5 cm
Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng cách nguồn A và B những khoảng d1, d2. PT sóng tổng hợp tại M là
\({u_M} = 2a\cos \left[ {{\pi \over \lambda }\left( {{d_2} - {d_1}} \right)} \right]\cos \left[ {\omega t - {\pi \over \lambda }\left( {{d_1} + {d_2}} \right)} \right]\)
TH1: M dao động cùng pha với nguồn thì \({\pi \over \lambda }\left( {{d_1} + {d_2}} \right) = 2k\pi \Rightarrow {d_2} + {d_1} = 2k\lambda \left( {k \notin Z} \right)\left( 1 \right)\)
M dao động với biên độ cực đại thì \({\pi \over \lambda }\left( {{d_2} - {d_1}} \right) = 2k'\pi \Rightarrow {d_2} - {d_1} = 2k'\pi \left( {k' \notin Z} \right)\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) suy ra d1 = (k – k’)λ
Vì M gần A nhất nên k – k’ = 1 nên d1 = λ = 5 cm
TH2: M dao động cùng pha với nguồn thì \({\pi \over \lambda }\left( {{d_1} + {d_2}} \right) = (2k + 1)\pi \Rightarrow {d_2} + {d_1} = (2k + 1)\lambda \left( {k \notin Z} \right)\left( 3 \right)\)
M dao động với biên độ cực đại thì \({\pi \over \lambda }\left( {{d_2} - {d_1}} \right) = (2k' + 1)\pi \Rightarrow {d_2} - {d_1} = (2k' + 1)\lambda \left( {k' \notin Z} \right)\left( 4 \right)\)
Từ (3) và (4) suy ra d1 = (k – k’)λ
Vì M gần A nhất nên k – k’ = 1 nên d1 = λ = 5cm
Chọn C
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Đỗ Đăng Tuyển