Một phương pháp cũ để đo vận tốc ánh sáng sử dụng một bánh xe răng cưa quay nhanh. Một chùm

Câu hỏi số 555810:

Vận dụng

Một phương pháp cũ để đo vận tốc ánh sáng sử dụng một bánh xe răng cưa quay nhanh. Một chùm ánh sáng đi qua một khe ở mép ngoài của bánh xe (hình vẽ), đi đến một gương phẳng đặt ở xa và trở về tới bánh xe đúng vào lúc lọt qua được khe tiếp theo trên bánh xe. Một trong những bánh xe như vậy có bán kính 5,0cm và 500 khe ở mép. Phép đo được thực hiện với gương ở cách đĩa l = 500m, cho ta vận tốc của ánh sáng \(3,{0.10^5}\,\,km/s\). Vận tốc góc (không đổi) của bánh xe là bao nhiêu?

A. 3770 rad/s.

B. 1885 rad/s.

C. 1200 rad/s.

D. 600 rad/s.

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:555810

Phương pháp giải

Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương tại điểm tới.

+ Góc phản xạ bằng góc tới.

Vận tốc góc: \(\omega = \dfrac{{\Delta \varphi }}{{\Delta t}}\)

Vận tốc: \(v = \dfrac{s}{t}\)

Giải chi tiết

Quãng đường tia sáng đi được trong khoảng giữa bánh xe vầ gương phẳng là:

\(s = 2l = 2.500 = 1000\,\,\left( m \right) = 1\,\,\left( {km} \right)\)

Thời gian tia sáng đi được giữa hai khe là:

\(t = \dfrac{s}{c} = \dfrac{{2l}}{c} = \dfrac{1}{{{{3.10}^5}}} \approx 3,{33.10^{ - 6}}\,\,\left( s \right)\)

Trong thời gian t, bánh xe quay được góc là:

\(\Delta \varphi = \dfrac{{2\pi }}{n} = \dfrac{{2\pi }}{{500}}\,\,\left( {rad} \right)\)

Vận tốc góc của bánh xe là:

\(\omega = \dfrac{{\Delta \varphi }}{t} = \dfrac{{\dfrac{{2\pi }}{{500}}}}{{\dfrac{1}{{{{3.10}^5}}}}} = 1200\pi \approx 3770\,\,\left( {rad/s} \right)\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.