Hai nguồn sóng kết hợp \({O_1},{O_2}\) cách nhau 25cm, dao động cùng pha. Ở mặt chất lỏng, điểm M cách \({O_1},{O_2}\) lần lượt là 15cm và 20cm dao động với biên độ cực đại. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên \(M{O_2}\) nhiều hơn so với trên \(M{O_1}\) là 8. Xét các điểm trên mặt chất lỏng thuộc đường thẳng vuông góc với \({O_1}{O_2}\) tại \({O_1}\), điểm dao động với biên độ cực đại cách M một đoạn nhỏ nhất là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi số cực đại trên \(M{O_1}\) là m \( \Rightarrow \) số cực đại trên \(M{O_2}\) là m + 8
Tổng số cực đại giao thoa là: \(N = m + m + 8 + 1 = 2m + 9\;\) (tính cả đường trung trực)
Vậy trên mỗi nửa đoạn \({O_1}{O_2}\) có (m + 4) cực đại \( \Rightarrow \) tại m là cực đại bậc 4
Ta có: \(M{O_2} - M{O_1} = k\lambda \Rightarrow 20 - 15 = 4\lambda \\ \Rightarrow \lambda = 1,25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Số cực đại trên mỗi nửa đoạn \({O_1}{O_2}\)là: \(N = \left[ {\frac{{{O_1}{O_2}}}{\lambda }} \right] = \left[ {\frac{{25}}{{1,25}}} \right] = 20\)
Ta có hình vẽ:
.png)
Đặt MH = x , ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}{{O_1}{O_2} = {O_1}H + {O_2}H\\ \Rightarrow {O_1}{O_2} = \sqrt {M{O_2}^2 - {x^2}} + \sqrt {M{O_1}^2 - {x^2}} }\\{ \Rightarrow 25 = \sqrt {{{20}^2} - {x^2}} + \sqrt {{{15}^2} - {x^2}} \Rightarrow x = 12{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) \\\Rightarrow {O_1}H = 9{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)}\end{array}\)
Để N gần M nhất, khoảng cách \({O_1}N\;\) gần với x nhất
Gọi N là cực đại bậc k, \({O_1}N = y\) , ta có: \(N{O_2} - N{O_1} = k\lambda \Rightarrow \sqrt {{y^2} + {{25}^2}} - y = k.1,25\)
Với \(y = 12{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm \Rightarrow k = 12,58 \Rightarrow k = 13\)
\(\begin{array}{*{20}{l}}{ \Rightarrow \sqrt {{y^2} + {{25}^2}} - y = 13.1,25 \Rightarrow y \approx 11,1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)}\\{ \Rightarrow MN = \sqrt {{O_1}{H^2} + {{\left( {MH - {O_1}N} \right)}^2}} \\= 9,045{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) = 90,45{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {mm} \right)}\end{array}\)
Chọn A.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2022-2023
Trường THPT Trần Đại Nghĩa
Câu hỏi liên quan
-
Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m có hai đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng. Không kể hai đầu dây, trên dây còn quan sát được hai điểm mà phần tử dây tại đó đứng yên. Biết sóng truyền trên dây với vận tốc 8 m/s. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là
-
Một con lò xo gồm vật nhỏ khối lượng m và lò xo nhẹ có độ cứng 40N/m, được treo vào một điểm cố định. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trong quá trình dao động lực đàn hồi có độ lớn cực đại gấp 1,5 lần trọng lượng của vật. Biết tốc độ cực đại của vật bằng 35cm/s. Lấy g = 9,8 m/s2. Giá trị của m là:
-
Dao động của một vật là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là \({x_1} = 6cos\left( {10t + \frac{\pi }{2}} \right)cm\) và \({x_2} = 8cos\left( {10t + \frac{\pi }{6}} \right)cm\) (t tính bằng s). Tốc độ cực đại của vật là
-
Đồ thị biểu diễn dao động điều hoà ở hình vẽ bên ứng với phương trình dao động nào sau đây?
.png)
-
Trên một sợi dây dài 60 cm có sóng dừng, tổng số điểm bụng và điểm nút trên dây là 16. Sóng trên dây có bước sóng bằng
-
Điểm M nằm trong vùng giao thoa của hai sóng kết hợp cùng pha, có bước sóng λ. Gọi và lần lượt là khoảng cách từ hai nguồn sóng S1 và S2 đến M. Lấy \(k = 0;{\mkern 1mu} \pm 1;{\mkern 1mu} \pm 2;\;...\). Điều kiện để M dao động với biên độ cực đại là:
-
Một vật dao động tắt dần có các đại lượng giảm liên tục theo thời gian là
-
Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?
-
Tại một điểm trên trục Ox có một nguồn âm điểm phát âm đẳng hướng ra môi trường. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ âm I tại những điểm trên trục Ox theo tọa độ x. Cường độ âm chuẩn là \({I_0}\; = {10^{-12\;}}W/{m^2}\). M là điểm trên trục Ox có tọa độ x = 4 m. Mức cường độ âm tại M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
-
Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước sóng \(\lambda \). Để có sóng dừng trên dây thì chiều dài \(l\) của dây phải thỏa mãn điều kiện (với k = 1,2,3,... )
-
Con lắc lò xo treo thẳng đứng vào giá cố định, khối lượng vật nặng là m = 100g. Con lắc dao động điều hòa theo phương trình \(x = \cos \left( {10\sqrt 5 t} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\). Lấy \(g = 10{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/{s^2}\). Lực đàn hồi cực đại và cực tiểu tác dụng lên giá treo có giá trị là
-
Dao động của một vật có khối lượng 100 g là tổng hợp của hai dao động cùng phương có phương trình lần lượt là \({x_1} = 5.\cos \left( {10t + \frac{\pi }{3}} \right)cm;{x_2} = 5\cos \left( {10t - \frac{\pi }{6}} \right)cm\) (t tính bằng giây). Động năng cực đại của vật là
-
Một lò xo nhẹ có k = 100N/m một đầu cố định, đầu còn lại gắn vật m = 0,1kg. Kích thích cho vật dao động điều hòa theo phương ngang. Lấy \({\pi ^2} = 10\). Tại thời điểm t = 1s, độ lớn lực đàn hồi là 6N, thì tại thời điểm sau đó 2019s độ lớn của lực phục hồi là
-
Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí phụ thuộc vào
-
Một con lắc đơn có chiều dài 50cm dao động điều hòa tại nơi có \(g = 9,8\;\;\frac{m}{{{s^2}}}\) với biên độ góc \({\alpha _0}\) . Thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí biên dương đến vị trí có li độ góc \(\alpha = \frac{{{\alpha _0}}}{{\sqrt 2 }}\) gần giá trị nào nhất sau đây?
-
Một sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình \(u = 5\cos \left( {6\pi t - \pi x} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\) ( x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng trong môi trường bằng
-
Ở một nơi có \(g = 9,87{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/{s^2}\), một con lắc đơn có chiều dài 98,7cm và quả cầu nhỏ có khối lượng 90g mang điện tích \( - 9{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \mu C\) đặt trong điện trường đều có các đường sức có phương thẳng đứng. Kích thích con lắc dao động điều hòa với chu kì 1,8s. Vecto cường độ điện trường có độ lớn là
-
Một sóng ngang truyền trên phương x theo phương trình \(u = 3\cos (100\pi t - x){\mkern 1mu} cm\), trong đó x tính bằng mét (m), t tính bằng giây (s). Tốc độ dao động cực đại của phần tử vật chất môi trường là
-
Một vật có khối lượng m = 100g, dao động điều hoà dọc theo trục Ox. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực kéo về F theo thời gian t. Biên độ dao động của vật là
-
Trong sóng cơ học, tốc độ truyền sóng là
