Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = {u_B} = a\cos \left( {20\pi t} \right)\) (t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 50 cm/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 A. Khoảng cách AM là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Áp dụng kết quả bài toán điều kiện để một vị trí cực đại và cùng pha với nguồn
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = k\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.(1)\)với n, k có độ lớn cùng chẵn hoặc cùng lẽ
+ Số dãy dao động với biên độ cực đại
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = k\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.(1)\)→ \( - \frac{{18}}{5} < k < \frac{{18}}{5}\)→ \( - 3,6 < k < 3,6\)
+ Để M gần A nhất thì khi đó M phải nằm trên cực đại ứng với , áp dụng kết quả ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = 3\lambda \\ {d_2} + {d_1} = n\lambda \end{array} \right.\) ↔ \(n = 3 + \frac{{2{d_1}}}{\lambda }\) chú ý rằng n là một số lẻ
+ Mặc khác từ hình vẽ ta có thể xác định được giá trị nhỏ nhất của d1 như sau
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_2} - {d_{1\min }} = 15\\ {d_2} + {d_{1in}} = 18 \end{array} \right.\)→ \(2{{\rm{d}}_{1\min }} = 3\)
Thay vào biểu thức trên ta thu được \(n \ge 3 + \frac{{2{{\rm{d}}_{1\min }}}}{\lambda } = 3 + \frac{3}{5} = 3,6\)
→ Vậy số lẻ gần nhất ứng với n = 5 .
Thay trở lại phương trình (1) ta tìm được d1 = 5 cm.
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Tuyển chọn số 3