Câu hỏi:
13/07/2024 7,116
\(P\) và \(Q\) là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng \(20{\rm{\;cm}}\). Tại một điểm \({\rm{O}}\) trên đường thẳng \({\rm{PQ}}\) và nằm ngoài đoạn \({\rm{PQ}}\), người ta đặt nguồn dao động điều hoà theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình \({\rm{u}} = 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}}\left( {{\rm{cm}}} \right)\), tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng \(\lambda = 15{\rm{\;cm}}\). Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại \({\rm{P}}\) và \(Q\) khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?
\(P\) và \(Q\) là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng \(20{\rm{\;cm}}\). Tại một điểm \({\rm{O}}\) trên đường thẳng \({\rm{PQ}}\) và nằm ngoài đoạn \({\rm{PQ}}\), người ta đặt nguồn dao động điều hoà theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình \({\rm{u}} = 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}}\left( {{\rm{cm}}} \right)\), tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng \(\lambda = 15{\rm{\;cm}}\). Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại \({\rm{P}}\) và \(Q\) khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?
Câu hỏi trong đề:
Giải SBT Vật lý 11 KNTT Sự truyền năng lượng của sóng cơ có đáp án !!
Sách mới 2k7: Tổng ôn Toán, Lí, Hóa, Văn, Sử, Địa…. kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia 2025, đánh giá năng lực (chỉ từ 110k).
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đối với trường hợp sóng ngang, khoảng cách giữa hai điểm P, Q khi dao động được mô tả như Hình 9.4G.
Gọi O1, O2 lần lượt là vị trí cân bằng của P và Q; u1, u2 lần lượt là li độ dao động của các phần tử tại P và Q;\({\rm{\Delta }}u = {u_1} - {u_2}\).
Khoảng cách giữa P và Q trong quá trình dao động là:
\(l = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{({\rm{\Delta u}})}^2}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{l_{{\rm{min}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{(0)}^2}} = {{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}}\\{{l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} }\end{array}} \right.\)
Vậy khoảng cách gần nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{min}}}} = {O_1}{O_2} = 20{\rm{\;cm}}\).
Khoảng cách xa nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} \).
Giả sử sóng truyền qua P rồi mới đến Q thì dao động tại P sớm pha hơn Q là: \({\rm{\Delta }}\varphi = \frac{{2\pi \left( {PQ} \right)}}{\lambda } = \frac{{8\pi }}{3}\)
Chọn mốc thời gian để phương trình dao động của phần tử tại P là: \({u_1} = 5{\rm{cos}}\omega t\left( {{\rm{cm}}} \right)\)
thì phương trình dao động của phần tử tại Q là: \({u_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega t - \frac{{8\pi }}{3}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\).
\({\rm{\Delta u}} = {{\rm{u}}_1} - {{\rm{u}}_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{8\pi }}{3}} \right) - 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}} = 5\sqrt 3 {\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{5\pi }}{6}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\)
\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}} = 5\sqrt 3 {\rm{\;cm}}\).
\({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{(20)}^2} + {{(5\sqrt 3 )}^2}} = 5\sqrt {19} {\rm{\;cm}}.\)
Nhà sách VIETJACK:
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1:
Một sóng cơ có tần số \(20{\rm{\;Hz}}\) truyền trên mặt nước với tốc độ \(1,5{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). Trên phương truyền sóng, sóng truyền tới điểm \({\rm{P}}\) rồi mới tới điểm \(Q\) cách nó \(16,125{\rm{\;cm}}\). Tại thời điểm \({\rm{t}}\), điểm \({\rm{P}}\) hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu điểm \(Q\) sẽ hạ xuống thấp nhất?
Một sóng cơ có tần số \(20{\rm{\;Hz}}\) truyền trên mặt nước với tốc độ \(1,5{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). Trên phương truyền sóng, sóng truyền tới điểm \({\rm{P}}\) rồi mới tới điểm \(Q\) cách nó \(16,125{\rm{\;cm}}\). Tại thời điểm \({\rm{t}}\), điểm \({\rm{P}}\) hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu điểm \(Q\) sẽ hạ xuống thấp nhất?
Xem đáp án »
13/07/2024
15,501
Câu 2:
Nếu tốc độ truyền sóng âm trong Hình 9.1 là \(340{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\) thì tần số của sóng khoảng
A. \(566,7{\rm{\;Hz}}\).
B. \(204{\rm{\;Hz}}\).
C. \(0,00176{\rm{\;Hz}}\).
D. 0,176 Hz.
Nếu tốc độ truyền sóng âm trong Hình 9.1 là \(340{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\) thì tần số của sóng khoảng
A. \(566,7{\rm{\;Hz}}\).
B. \(204{\rm{\;Hz}}\).
C. \(0,00176{\rm{\;Hz}}\).
D. 0,176 Hz.
Xem đáp án »
13/07/2024
5,026
Câu 3:
Một sóng dọc truyền trong môi trường với bước sóng \(15{\rm{\;cm}}\), biên độ không đổi \(A = 5\sqrt 3 {\rm{\;cm}}\). Gọi \(P\) và \(Q\) là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng. Khi chưa có sóng truyền đến hai điểm \(P\) và \(Q\) nằm cách nguồn các khoảng lần lượt là \(20{\rm{\;cm}}\) và \(30{\rm{\;cm}}\). Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại \({\rm{P}}\) và \({\rm{Q}}\) khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?
Một sóng dọc truyền trong môi trường với bước sóng \(15{\rm{\;cm}}\), biên độ không đổi \(A = 5\sqrt 3 {\rm{\;cm}}\). Gọi \(P\) và \(Q\) là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng. Khi chưa có sóng truyền đến hai điểm \(P\) và \(Q\) nằm cách nguồn các khoảng lần lượt là \(20{\rm{\;cm}}\) và \(30{\rm{\;cm}}\). Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại \({\rm{P}}\) và \({\rm{Q}}\) khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?
Xem đáp án »
13/07/2024
4,572
Câu 4:
Chọn câu đúng.
A. Sóng dọc là sóng truyền dọc theo một sợi dây.
B. Sóng dọc là sóng truyền theo phương thẳng đứng, còn sóng ngang là sóng truyền theo phương nằm ngang.
C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử môi trường) trùng với phương truyền.
D. Sóng ngang là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử môi trường) trùng với phương truyền.
Chọn câu đúng.
A. Sóng dọc là sóng truyền dọc theo một sợi dây.
B. Sóng dọc là sóng truyền theo phương thẳng đứng, còn sóng ngang là sóng truyền theo phương nằm ngang.
C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử môi trường) trùng với phương truyền.
D. Sóng ngang là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử môi trường) trùng với phương truyền.
Xem đáp án »
13/07/2024
3,454
Câu 5:
Tìm phát biểu sai khi nói về sóng cơ.
A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau.
B. Sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng được gọi là sóng dọc.
C. Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử môi trường.
D. Sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng được gọi là sóng ngang.
Tìm phát biểu sai khi nói về sóng cơ.
A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau.
B. Sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng được gọi là sóng dọc.
C. Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử môi trường.
D. Sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng được gọi là sóng ngang.
Xem đáp án »
13/07/2024
2,757
Câu 6:
Sóng cơ không truyền được trong
A. chân không.
B. không khí.
C. nước.
D. kim loại.
Sóng cơ không truyền được trong
A. chân không.
B. không khí.
C. nước.
D. kim loại.
Xem đáp án »
13/07/2024
2,268
về câu hỏi!