Câu hỏi:

17/05/2022 916

Trong hiện tượng giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng tần số 40 Hz. Tốc độ truyền sóng là 1,2 m/s. Ở bề mặt chất lỏng, xét đường tròn tâm A, bán kính AB, điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực của AB một đoạn lớn nhất là b. Giá trị của b gần nhất với giá trị nào sau đây ?

A. 28 cm.

B. 25 cm.

C. 5 cm.

D. 8 cm

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 30 đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Phương pháp:

Bước sóng: $λ = \frac{v}{f}$

Điều kiện có cực đại giao thoa: $d_{2} - d_{1} = k λ$

Số điểm dao động cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:

$- \frac{A B}{λ} < k < \frac{A B}{λ}$

Để khoảng cách giữa M và đường trung trực max thì M thuộc cực đại ứng với kmax.

Sử dụng định lí hàm số cos và các tỉ số lượng giác để tính toán.

Cách giải:

Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = \frac{120}{40} = 3 c m$

Số điểm dao động cực đại trên đoạn thẳng nối hai nguồn bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:

- \frac{A B}{λ} < k < \frac{A B}{λ} \Leftrightarrow - \frac{20}{3} < k < \frac{20}{3} \Leftrightarrow - 6, 7 < k < 6, 7 \Rightarrow k = Â - 6; - 5; \dots; 6

Để khoảng cách giữa M và đường trung trực max thì M thuộc cực đại ứng với $k_{\max} = 6$

$d_{2} - d_{1} = k_{\max} λ \Leftrightarrow M B - M A = 6.3 = 18 c m$

Mà \[MA = AB = 20cm \Rightarrow MB = 38cm\]

Ta có hình vẽ:

Trong hiện tượng giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 20 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng (ảnh 1)

Áp dụng định lí hàm số cos trong tam giác MAB ta có:

\[M{B^2} = M{A^2} + A{B^2} - 2.MA.AB.\cos MAB\]

$\Rightarrow \cos M A B = \frac{M A^{2} + A B^{2} - M B^{2}}{2 . M A . A B} = \frac{20^{2} + 20^{2} - 38^{2}}{2.20.20}$

$\Rightarrow \cos M A B = - 0, 805 \Rightarrow M A B = 143, 6^{0}$

\[ \Rightarrow MAI = MAB - 900 = {53,6^0}\]

\[ \Rightarrow MI = AB.\sin MAI = 20.0,805 = 16,1cm\]

\[ \Rightarrow b = MH = MI + IH = 16,1 + 10 = 26,1cm\]

Chọn B.

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

Bình luận

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số và có cùng biên độ là 4 cm. Nếu biên độ dao động tổng hợp cũng là 4 cm thì độ lớn độ lệch pha của dao động tổng hợp với dao động thành phần là

A. \[\frac{\pi }{3}\]

B. \[\frac{{2\pi }}{3}\]

C. \[\frac{\pi }{6}\]

D. \[\frac{\pi }{2}\]

Lời giải

Phương pháp:

Ta có: \[\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_1} = {A_1}.\cos \left( {\omega t + {\varphi _1}} \right)}\\{{x_2} = {A_2}.\cos \left( {\omega t + {\varphi _2}} \right)}\\{x = {x_1} + {x_2} = A.\cos (\omega t + \varphi )}\end{array}} \right.\]

Với $A_{2}^{2} = A^{2} + A_{1}^{2} - 2 A . A_{1} . \cos (φ - φ_{1})$

Cách giải:

Ta có: $A_{2} = A^{2} + A_{1}^{2} - 2 A . A_{1} . \cos (φ - φ_{1})$

$\Leftrightarrow 4^{2} = 4^{2} + 4^{2} - 2.4.4 . \cos (φ - φ_{1}) \Leftrightarrow \cos (φ - φ_{1}) = \frac{1}{2} \Rightarrow (φ - φ_{1}) = \frac{π}{3}$

Chọn A.

Câu 2

Sóng vô tuyến được ứng dụng trong thông tin liên lạc giữa Trái Đất và vệ tinh là

A Sóng trung.

B. Sóng dài.

C. Sóng cực ngắn.

D. Sóng ngắn.

Lời giải

Phương pháp:

Sử dụng bảng đặc điểm và ứng dụng của các loại sóng vô tuyến.

Cách giải:

Ta có bảng:

Loại sóng	Bước sóng	Đặc điểm	Ứng dụng
Sóng dài	\[ \ge 1000{\rm{m}}\]	+ Có năng lượng thấp + Bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng nước lại hấp thụ ít	Dùng trong thông tin liên lạc dưới nước
Sóng trung	100 – 1000m	+ Ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được + Ban đêm tầng điện li phản xạ nên truyền đi xa được	Dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm
Sóng ngắn	10 - 100m	+ Có năng lượng lớn + Bị phản xạ nhiều lần giữa tầng điện li và mặt đất	Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất
Sóng cực ngắn	1 - 10m	+ Có năng lượng rất lớn + Không bị tầng điện li hấp thụ hay phản xạ + Xuyên qua tang điện li vào vũ trụ	Dùng trong thông tin vũ trụ