Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn S1, S2 cách nhau 20cm dao động theo phương

Câu hỏi số 327423:

Vận dụng

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn S₁, S₂ cách nhau 20cm dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình u₁ = u₂ = Acos(ωt). Bước sóng trên mặt nước do hai nguồn này tạo ra là 4cm. Trên mặt nước, xét một vân giao thoa cực đại gần đường trung trực của S₁S₂ nhất. Số điểm dao động cùng pha với S₁, S₂ nằm trên vân này và thuộc hình tròn đường kính S₁S₂ là

A. 3

B. 5

C. 4

D. 2

Đáp án đúng là: D

Phương pháp giải

Tại M nằm trên cực đại bậc k khi khoảng cách từ M tới hai nguồn thỏa mãn d₂ – d₁ = kλ

Nếu hai nguồn cùng pha thì độ lệch pha của sóng tổng hợp tại điểm cách hai nguồn đoạn d₁,d₂ so với hai nguồn bằng \(\Delta \varphi =\frac{\pi ({{d}_{1}}+{{d}_{2}})}{\lambda }\)

Hai điểm dao động cùng pha thì Δφ = 2kπ

Giải chi tiết

Xét tại điểm M và N đều nằm trên cực đại giao thoa gần trung trực nhất với M nằm trên đường kính S₁S₂ và N nằm trên đường tròn đường kính S₁S₂

MS₂ – MS₁ = λ = 4cm

MS₂ + MS₁ = S₁S₂ = 20cm

=> MS₂ = 12cm, MS₁ = 8cm

NS₂ – NS₁ = 4cm

ΔNS₁S₂ vuông tại N nên \(NS_{2}^{2}+NS_{1}^{2}={{S}_{1}}{{S}_{2}}^{2}={{20}^{2}}\)

=> NS₁ = 12cm, NS₂= 16cm

Xét trên đoạn MN, số điểm dao động cùng pha với nguồn phải thỏa mãn:

\(\frac{\pi ({{d}_{1}}+{{d}_{2}})}{\lambda }=2k\pi \Rightarrow M{{S}_{1}}+M{{S}_{2}}\le {{d}_{1}}+{{d}_{2}}=2k\lambda \le N{{S}_{1}}+N{{S}_{2}}\)

=> 20 ≤ 8k ≤ 28 => 2,5≤ k ≤ 3,5 => có 1 giá trị k nguyên ứng với 1 điểm cùng pha với hai nguồn

Vậy trên hai nửa hypebol có 2 điểm dao động cùng pha với hai nguồn.

Xem lời giải

Câu hỏi:327423

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.