Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp AB cách nhau 14cm dao động cùng pha, cùng tần số 20 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 32 cm/s. Gọi I là trung điểm của AB. M là một điểm trên mặt chất lỏng và cách đều hai nguồn A,B. Trên đoạn MI có 4 điểm dao động cùng pha với I. Biết M dao động ngược pha với I. Đoạn MI có độ dài xấp xỉ là
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng là :
\(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{32}}{{20}} = 1,6cm\)
Giả sử phương trình sóng ở hai nguồn là
\({u_A} = {u_B} = a\cos \omega t\)
Phương trình của điểm M nằm trên đường trung trực AB là:
\(u = 2a.\cos \left( {\omega t - \frac{{2\pi AM}}{\lambda }} \right)\)
Vậy phương trình của I là:
\({u_I} = 2.a.\cos \left( {\omega t - \frac{{\pi AB}}{\lambda }} \right) = 2a.\cos \left( {\omega t - \frac{{\pi 14}}{{1,6}}} \right)\)
Vì giữa M và I còn 4 điểm dao động cùng pha I, mà I và M lại dao động ngược pha nên pha dao động của M và I lệch nhau 9π
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\frac{{2\pi AM}}{\lambda } = \frac{{\pi .14}}{\lambda } + 9\pi \\
\Rightarrow AM = 14,2cm
\end{array}\)
Áp dụng Pytago cho tam giác AMI ta có:
\(IM = \sqrt {A{M^2} - A{I^2}} = \sqrt {14,{2^2} - {7^2}} \approx 12,4cm\)
Chọn D
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Trẫn Quý Cáp