Thứ năm, 09/05/2024
IMG-LOGO

Câu hỏi:

15/05/2023 59

Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp \({O_1}\)\({O_2}\) dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ tọa độ vuông góc \(Oxy\) (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn \({O_1}\) còn nguồn \({O_2}\) nằm trên trục \(Oy\). Hai điểm \(P\)\(Q\) nằm trên \(Ox\)\(OP = 4,5\;cm\)\(OQ = 8\;cm\). Dịch chuyển nguồn \({O_2}\) trên trục \(Oy\) đến vị trí sao cho góc \(P{O_2}Q\) có giá trị lớn nhất thì phần tử nước tại \(P\) không dao động còn phần tử nước tại \(Q\) dao động với biên độ cực đại. Biết giữa \(P\)\(Q\) không còn cực đại nào khác. Trên đoạn \(OP\), điểm gần \(P\) nhất mà các phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách \(P\) một đoạn là

A. \(2,5\;cm\).

B. \(3,4\;cm\).

C. \(1,1\;cm\).

D. \(2,0\;cm\).

Đáp án chính xác
 Xem lời giải

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 (ảnh 1)

+ Góc PO2Q max khi (tan (PO2Q))max

 \[\tan (P{O_2}Q) = \tan (Q{O_2}O - P{O_2}O) = \frac{{\tan Q{O_2}O - \tan P{O_2}O}}{{1 + \tan Q{O_2}O\tan P{O_2}O}} = \frac{{\frac{8}{{O{O_2}}} - \frac{{4,5}}{{O{O_2}}}}}{{1 + \frac{8}{{O{O_2}}}\frac{{4,5}}{{O{O_2}}}}} = \frac{{3,5}}{{O{O_2} + \frac{{36}}{{O{O_2}}}}} \le \frac{{3,5}}{{2\sqrt {36} }}\](AD bất đẳng thức Cosi ở mẫu) Dấu bằng xảy ra khi \[O{O_2} = \frac{{36}}{{O{O_2}}}\]hay \[O{O_2} = \sqrt {36} = 6\,cm\];

+ Khi đó:

\[Q{O_2} = \sqrt {{8^2} + {6^2}} = 10\,cm\]\[P{O_2} = \sqrt {4,{5^2} + {6^2}} = 7,5\,cm\]

+ Vì Q là cực đại nên: \[Q{O_2} - QO = k\lambda \Rightarrow 10 - 8 = k\lambda \Leftrightarrow k\lambda = 2(1)\]

+ P là cực tiểu gần Q nhất nên

\[\begin{array}{l}P{O_2} - PO = \left( {k + 0,5} \right)\lambda \Leftrightarrow 7,5 - 4,5 = \left( {k + 0,5} \right)\lambda \\ \Leftrightarrow \left( {k + 0,5} \right)\lambda = 3(2)\end{array}\]

+ Từ (1) và (2) suy ra: \[\lambda = 2\,cm\] và k = 1.

+ Do đó: Cực đại gần P nhất là cực đại bậc 2 có \[{d_2} - {d_1} = 2\lambda = 4cm \Leftrightarrow \sqrt {{6^2} + d_1^2} - {d_1} = 2,2 \Rightarrow {d_1} = 2,5cm\]

+ Điểm cực đại này cách P một khoảng a = OP – d1 = 4,5 – 2,5 = 2 cm. Chọn đáp án \[D\]

Câu trả lời này có hữu ích không?

0

Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 200k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết

ĐĂNG KÝ VIP

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1:

Một con lắc đơn có chiều dài 1 dao động điều hòa với biên độ góc \({\alpha _0}\) tại nơi có gia tốc trọng trường g. Ở thời điểm t vật có tốc độ v, lúc đó vật có li độ góc là

Xem đáp án » 15/05/2023 129

Câu 2:

Một con lắc lò xo gồm vật có khối lượng m và lò xo có độ cứng k, dao động điều hòa. Nếu tăng độ cứng \(k\) lên 2 lần và giảm khối lượng \(m\) đi 8 lần thì tần số dao động của vật sẽ

Xem đáp án » 15/05/2023 124

Câu 3:

Con lắc đơn được ứng dụng để:

Xem đáp án » 15/05/2023 116

Câu 4:

Con lắc lò xo đặt nằm ngang, ban đầu lò xo chưa bị biến dạng, vật có khối lượng \({m_1} = 0,5\;kg\) lò xo có độ cứng \(k = 20\;N/m\). Một vật có khối lượng \({m_2} = 0,5\;kg\) chuyển động dọc theo trục của lò xo với tốc độ \(0,2\sqrt {22} \;m/s\) đến va chạm mềm với vật \({m_1}\) sau va chạm lò xo bị nén lại. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nằm ngang là 0,1 lấy \(g = 10\;m/{s^2}\). Tốc độ cực đại của vật sau lần nén thứ nhất là

Xem đáp án » 15/05/2023 116

Câu 5:

Nguồn sóng kết hợp là các nguồn sóng

Xem đáp án » 15/05/2023 115

Câu 6:

Một hệ dao động chịu tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \({F_n} = {F_0}\cos (8\pi t + \pi /3)\) thì xảy ra cộng hưởng, tần số dao động riêng của hệ phải là

Xem đáp án » 15/05/2023 112

Câu 7:

Một con lắc đơn có chiều dài \(0,5(\;m)\), quả cầu nhỏ có khối lượng 200 (\(g\)), dao động tại nơi có gia tốc trọng trường \(9,8\;m/{s^2}\), với biên độ góc 0,12 (rad). Trong quá trình dao động, con lắc luôn chịu tác dụng lực ma sát nhỏ có độ lớn không đổi \(0,002(\;N)\) thì nó sẽ dao động tắt dần. Tính tổng quãng đường quả cầu đi được từ lúc bắt đầu dao động cho đến khi dừng hẳn.

Xem đáp án » 15/05/2023 112

Câu 8:

Một con lắc đơn có chiều dài \(1(\;m)\), khối lượng \(m\). Kéo con lắc khỏi vị trí cân bằng một góc 0,1 (rad) và thả cho dao động không vận tốc đầu. Khi chuyền động qua vị trí cân bằng và sang phía bên kia con lắc va chạm đàn hồi với mặt phẳng cố định đi qua điểm treo, góc nghiêng của mặt phẳng và phương thẳng đứng là \(0,05\sqrt 2 (rad)\). Lấy gia tốc trọng trường \(g = {\pi ^2} = 9,85\left( {\;m/{s^2}} \right)\), bỏ qua ma sát. Chu kì dao động của con lắc là

Xem đáp án » 15/05/2023 107

Câu 9:

Một vật dao động điều hòa có độ lớn vận tốc cực đại là \(31,4\;cm/s\). Lấy \(\pi = 3,14\). Tốc độ trung bình của vật trong một chu kì dao động là

Xem đáp án » 15/05/2023 98

Câu 10:

Ba lò xo có cùng chiều dài tự nhiên có độ cứng lần lượt là \({k_1},{k_2},{k_3}\), đầu trên treo vào các điểm cố định, đầu dưới treo vào các vật có cùng khối lượng. Lúc đầu, nâng ba vật đến vị trí mà các lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ đề chúng dao động điều hòa với cơ năng lần lượt là \({W_1} = 0,1\;J,\;{W_2} = 0,2\;J\)\({W_3}\). Nếu \({k_3} = 2,5{k_1} + 3{k_2}\) thì \({W_3}\) bằng

Xem đáp án » 15/05/2023 97

Câu 11:

Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp \(A\)\(B\) cách nhau \(20\;cm\), dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \({u_A} = 2\cos 40\pi t\)\({u_B} = 2\cos (40\pi t + \pi )\left( {{u_A}} \right.\)\({u_B}\) tính bằng mm, \(t\) tính bằng s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là \(30\;cm/s\). Xét hình vuông \(AMNB\) thuộc mặt thoáng chất lỏng. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là

Xem đáp án » 15/05/2023 94

Câu 12:

Co năng của một vật dao động điều hòa

Xem đáp án » 15/05/2023 92

Câu 13:

Một con lắc đơn dao động điều hoà tại một nơi có \(g = 9,8\;m/{s^2}\). Vận tốc cực đại của dao động 39,2 \(cm/s\). Khi vật đi qua vị trí có li độ dài \(s = 3,92\;cm\) thì có vận tốc \(19,6\sqrt 3 \;cm/s\). Chiều dài dây treo vật là

Xem đáp án » 15/05/2023 92

Câu 14:

Chọn phát biểu đúng:

Xem đáp án » 15/05/2023 91

Câu 15:

Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ?

Xem đáp án » 15/05/2023 80

Câu hỏi mới nhất

Xem thêm »
Xem thêm »