Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ 5 cm thì là ảnh ảo dao động với biên độ 10 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 5 Hz, biên độ 2,5 cm thì có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,2 s bằng
A. 2,25m/s
B. 22,5m/s
C. 23 m/s
D. 3, 5m/s
Lời giải của giáo viên
Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, ta có:
Theo bài ra ta có ảnh là ảnh ảo nên d'<0 . Thấu kính hội tụ có ảnh ảo cùng chiều vật, nên k>0 : \(k = - \frac{{d'}}{d} \Leftrightarrow 2 = \frac{{\frac{{df}}{{d - f}}}}{d} = - \frac{f}{{d - f}} \Leftrightarrow 2 = - \frac{{15}}{{d - 15}} \Leftrightarrow d = 7,5{\rm{cm}}\)
Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5 cm, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l} {d_{\min }} = 7,5 - 2,5 = 5\\ {d_{\max }} = 7,5 + 2,5 = 10 \end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {d_1}^\prime = \frac{{{d_{\min }}f}}{{{d_{\min }} - f}} = \frac{{5.15}}{{5 - 15}} = - 7,5\\ {d_2}^\prime = \frac{{{d_{\max }}f}}{{{d_{\max }} - f}} = \frac{{10.15}}{{10 - 15}} = - 30 \end{array} \right.\)
Như vậy, trong nửa chu kì dao động của P thì đi được quãng đường là 30-7,5=22,5cm
Trong 1 chu kì dao động của P, đi được quãng đường là 2.22,5cm=45cm. Khoảng thời gian 0,2 s chính là 1 chu kì dao động của P vì tần số 5 Hz.
Do đó tốc độ trung bình của P' là .\({v_{tb}} = \frac{{45}}{{0,2}} = 225{\rm{cm/s}} = 2,25{\rm{ m/s}}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Con lắc đơn có chiều dài l=98cm, khối lượng vật nặng là m=90 g dao động với biên độ góc \(\alpha = {6^0}.\) tại nơi có gia tốc trọng trường \(g=9,8m/s^2\)m/s2. Cơ năng dao động điều hoà của con lắc có giá trị bằng:
Trong sóng điện từ thì véc tơ cường độ điện trường và véc tơ cảm ứng từ luôn dao động
Một sóng ngang truyền dọc theo một sợi dây AB theo chiều từ A đến B. Đến đầu B của sợi dây thì sóng bị phản xạ trở lại. Tại B, sóng phản xạ
Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối ưu?
Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng?
Mô hình gồm nam châm chữ U quay đều quanh trục và một khung dây dẫn kín đặt trong từ trường của nam châm đó,
Mạch điện RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Nếu chỉ giảm tần số một lượng rất nhỏ thì:
Mạch điện RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Nếu chỉ tăng tần số một lượng rất nhỏ thì
Trong mạch R, L, C nối tiếp với điện áp hai đầu đoạn mạch là u và cường độ dòng điện qua mạch là i. Chọn phát biểu đúng:
Một vật dao động điều hòa với phương trình \(x = 9\cos \left( {20\pi t + \varphi } \right){\rm{cm}} \). Tốc độ trung bình của vật trong khoảng thời gian ngắn nhất vật đi từ vị trí cân bằng theo chiều dương đến vị cân bằng theo chiều âm
Đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện tức thời i chạy qua mạch 450. Chọn kết luận đúng:
Một vật dao động theo phương trình \( x = 20\cos \left( {\frac{{5\pi }}{3}t - \frac{\pi }{6}} \right){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} cm\). Kể từ lúc t = 0 đến lúc vật đi qua vị trí x = - 10 cm theo chiều âm lần thứ 2015 thì lực hồi phục sinh công dương trong thời gian
Một đèn điện có ghi 110 (V) − 100 (W) mắc nối tiếp với một điện trở R vào một mạch điện xoay chiều có u = 220cos100πt (V). Để đèn sáng bình thường, điện trở R phải có giá trị là:
Sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm là