Trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình\(u=1,5\cos \left( 20\pi t+\frac{\pi }{6} \right)\left( cm \right)\). Sóng truyền đi với vận tốc 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?
Suy nghĩ trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiBước sóng là\(\lambda =\frac{v}{f}=\frac{v.2\pi }{\omega }=2cm.\)
Phương trình sóng tại M \({{u}_{M}}=2.1,5\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6}-\frac{2\pi d}{\lambda } \right)\)
M cùng pha với nguồn \(\Leftrightarrow \Delta \varphi =\frac{2\pi d}{\lambda }=k2\pi \Rightarrow d=k\lambda \)mà\(d>10\Rightarrow k>5\)
Mà M gần O nhất nên\({{k}_{\min }}=6\Rightarrow {{d}_{\min }}=12\Rightarrow O{{M}_{\min }}=2\sqrt{11}cm\)
O và N là 2 điểm cực đại gần nhau trên đoạn thẳng nối 2 nguồn nên\(ON=\frac{\lambda }{2}=1cm.\)
Ta có phương trình dao động của hai chất điểm M và N là
\({{u}_{M}}=3\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6}-12\pi \right)=3\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6} \right)\)
\({{u}_{N}}=2.1,5\cos \left( \pi \frac{{{d}_{2}}-{{d}_{1}}}{\lambda } \right)\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6}-\pi \frac{{{d}_{1}}+{{d}_{2}}}{\lambda } \right)\)
\(=3\cos \left( \pi \right)\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6}-10\pi \right)\)
\(=-3\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6} \right)\)
Khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa M và N là
\(\left| {{u}_{M}}-{{u}_{N}} \right|=\left| 3\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6} \right)-\left( -3\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6} \right) \right) \right|=\left| 6\cos \left( 20\pi t+{}^{\pi }/{}_{6} \right) \right|\)
Vậy khoảng cách lớn nhất giữa M và N trong quá trình dao động là
\(M{{N}_{\max }}=\sqrt{{{\left( 2\sqrt{11} \right)}^{2}}+{{1}^{2}}+{{6}^{2}}}=9cm\)
Câu hỏi liên quan
-
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng\(\lambda \). Trên màn quan sát tại điểm M có vận sáng bậc k. Lần lượt tăng rồi giảm khoảng cách giữa hai khe một đoạn\(\Delta a\)sao cho vị trí vân trung tâm không thay đổi thì thấy M lần lượt có vân sáng bậc k1 và k2. Kết quả đúng là
-
Một con lắc đơn dao động điều hòa có chu kì 1,50(s). Tăng chiều dài con lắc thêm 44% so với ban đầu thì chu kì dao động điều hòa của con lắc bằng
-
Thứ tự nào sau đây của các ánh sáng đơn sắc ứng với tần số tương ứng tăng dần?
-
Cho một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L và điện trở R mắc nối tiếp. Nếu mắc vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều\(u=100\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)V\)thì dòng điện trong mạch có biểu thức\(i=\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t \right)A.\)Giá trị của R và L là
-
Cho mạch điện như hình vẽ, E = 12(V), \(r=1\left( \Omega \right)\); Đèn thuộc loại \(6V-3W;{{R}_{1}}=5\left( \Omega \right);{{R}_{V}}=\infty ;{{R}_{A}}\approx 0,{{R}_{2}}\)là một biến trở. Giá trị của R2 để đèn sáng bình thường là
.png)
-
Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Chu kì dao động riêng của mạch là
-
Một đèn laze có công suất phát sáng 1 W phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng\(0,7\mu m\). Cho\(h={{6,625.10}^{-34}}Js,c={{3.10}^{8}}{m}/{s}\;\). Số phôtôn của nó phát ra trong 1 giây là
-
Tia Rơn-ghen (tia X) có
-
Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 6 vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô.
-
Các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ\({{3.10}^{-9}}m\)đến\({{3.10}^{-7}}m\)là
-
Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz được đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm. Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm được khuếch đại lên rất mạnh. Biết tốc độ truyền âm trong không khí có giá trị nằm trong khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s. Hỏi khi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm mấy vị trí của mực nước cho âm được khuếch đại rất mạnh?
-
Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân\({}_{1}^{2}D+{}_{1}^{2}D\to {}_{Z}^{A}Z+{}_{0}^{1}n\). Biết độ hụt khối của hạt nhân D là\(\Delta {{m}_{D}}=0,0024u\)và của hạt nhân X là\(\Delta {{m}_{X}}=0,0083u\). Phản ứng này thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng? Cho\(1u=931\,{MeV}/{{{c}^{2}}}\;.\)
-
Chiếu ánh sáng trắng (có bước sóng\(\lambda \) biến đổi từ 400 nm tới 760 nm) vào tấm kim loại có công thoát\({{A}_{0}}={{3,31.10}^{-19}}J\)có electron bật ra không? Nếu có hãy tính vận tốc ban đầu cực đại của e quang điện. Biết rằng năng lượng electron nhận được dùng vào 2 việc: làm cho electron thoát ra khỏi kim loại, phần còn lại ở dạng động năng của electron. Cho\(h={{6,625.10}^{-34}}Js,c={{3.10}^{8}}{m}/{s}\;,m={{9,1.10}^{-31}}kg.\)
-
Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có phương trình lần lượt là\({{x}_{1}}=5\cos \left( 10t+{\pi }/{4}\; \right)cm\)và\({{x}_{2}}={{A}_{2}}\cos \left( 10t-{3\pi }/{4}\; \right)cm\). Biết khi vật nhỏ đi qua vị trí cân bằng, tốc độ của nó là 100 cm/s. Biên độ A2 có giá trị là
-
Hai con lắc đơn có cùng chiều dài\(\ell \), cùng khối lượng m, mang điện tích lần lượt trái dấu là q1 và q2. Chúng được đặt trong điện trường\(\overrightarrow{E}\)thẳng đứng hướng xuống dưới thì chu kì dao động của hai con lắc là\({{T}_{1}}=5{{T}_{0}}\)và \({{T}_{2}}={5}/{7}\;{{T}_{0}}\)với là T0 chu kì của của chúng khi không có điện điện trường. Tỉ số \(\frac{{{q}_{1}}}{{{q}_{2}}}\)là
-
Một dòng điện xoay chiều có biểu thức cường độ dòng điện\(i=4\cos \left( 100\pi t \right)\left( A \right)\). Pha của dòng điện ở thời điểm t là
-
Đối với các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ điện…. với công suất định mức P thì điện áp định mức U, nếu nâng cao hệ số công suất thì làm cho
-
Một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng m = 100g gắn vào lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa theo phương trình có dạng\(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right)\). Biết đồ thị lực kéo về theo thời gian F(t) như hình vẽ. Lấy\({{\pi }^{2}}=10\). Phương trình dao động của vật là
.png)
-
Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V và tần số f không đổi. Điều chỉnh \(R={{R}_{1}}=50\Omega \)để thì công suất tiêu thụ của mạch là \({{P}_{1}}=60W\)và góc lệch pha của điện áp và dòng điện là\({{\varphi }_{1}}\). Điều chỉnh để \(R={{R}_{2}}=25\Omega \)thì công suất tiêu thụ của mạch là \({{P}_{2}}\)và góc lệch pha của điện áp và dòng điện là \({{\varphi }_{2}}\)với\({{\cos }^{2}}{{\varphi }_{1}}+{{\cos }^{2}}{{\varphi }_{2}}={3}/{4}\;\). Tỉ số \({{{P}_{2}}}/{{{P}_{1}}}\;\)bằng
-
Phát biểu nào sau đây là đúng về sóng âm tần và sóng cao tần trong quá trình phát sóng vô tuyến?
