Ở mặt chất lỏng, tại hai điểm A và B có hai nguồn dao động cùng pha theo phương vuông góc với mặt chất lỏng phát ra hai sóng kết hợp với bước sóng \(\lambda .\) Gọi C, D là hai điểm ở mặt chất lỏng sao cho ABCD là hình vuông. I là trung điểm của AB. M là một điểm nằm trong hình vuông ABCD xa I nhất mà phần tử chất lỏng tại đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Biết \(AB=6,6\lambda .\) Độ dài đoạn thẳng MI gần nhất giá trị nào sau đây?
A. \(6,75\lambda \)
B. \(6,17\lambda \)
C. \(6,25\lambda \)
D. \(6,49\lambda \)
Lời giải của giáo viên
+ Cho \(\lambda =1\Rightarrow \left\{ \begin{align} & AB=6,6 \\ & AC=6,6\sqrt{2} \\ \end{align} \right.\)
+ M dao động với biên độ cực đại, cùng pha với nguồn:
\(\left\{ \begin{align} & MA={{k}_{1}}\lambda ={{k}_{1}} \\ & MB={{k}_{2}}\lambda ={{k}_{2}} \\ \end{align} \right.;\)
với \({{k}_{1}}\) và \({{k}_{2}}\) là các số nguyên.
IC là đường trung tuyến của tam giác CAB nên:
\(C{{I}^{2}}=\frac{A{{C}^{2}}+C{{B}^{2}}}{2}-\frac{A{{B}^{2}}}{4}\Rightarrow CI=\sqrt{\frac{6,{{6}^{2}}.2+6,{{6}^{2}}}{2}-\frac{6,{{6}^{2}}}{4}}=7,38\)
MI là đường trung tuyến của tam giác MAB nên: \(M{{I}^{2}}=\frac{M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}}{2}-\frac{A{{B}^{2}}}{4}\)
M là 1 điểm nằm trong hình vuông ABCD nên:
+ \(MA<AC\Leftrightarrow {{k}_{1}}<6,6\sqrt{2}=9,33\Rightarrow {{k}_{1}}\le 9\)
+ \(MI<CI\Leftrightarrow \frac{M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}}{2}-\frac{A{{B}^{2}}}{4}<B{{C}^{2}}+B{{I}^{2}}\)
+ \(\frac{M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}}{2}-\frac{A{{B}^{2}}}{4}<A{{B}^{2}}+\frac{A{{B}^{2}}}{4}\Leftrightarrow \frac{M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}}{2}<1,5A{{B}^{2}}\Leftrightarrow \frac{M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}}{2}<1,5.6,{{6}^{2}}\)
\(\Rightarrow M{{A}^{2}}+M{{B}^{2}}<130,68\Leftrightarrow k_{1}^{2}+k_{2}^{2}<130,68\left( 1 \right)\)
+ \(M{{B}^{2}}+A{{B}^{2}}>M{{A}^{2}}\Rightarrow k_{2}^{2}+6,{{6}^{2}}>k_{1}^{2}\left( 2 \right)\)
+ \(MH=x\Rightarrow \sqrt{M{{A}^{2}}-{{x}^{2}}}+\sqrt{M{{B}^{2}}-{{x}^{2}}}=AB\Rightarrow \sqrt{k_{1}^{2}-{{x}^{2}}}+\sqrt{k_{2}^{2}-{{x}^{2}}}=6,6\left( 3 \right)\)
Xét các cặp k1 và k2 thỏa mãn (1); (2) và (3) ta tìm được:
\({{k}_{1}}=8;{{k}_{2}}=6\Rightarrow MI=\sqrt{\frac{{{8}^{2}}+{{6}^{2}}}{2}-\frac{6,{{6}^{2}}}{4}}=6,2537\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong nguyên tắc của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, để trộn dao động âm tần với dao động cao tần ta dùng
Khi một sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì
Một vật khối lượng 100g thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là \({{x}_{1}}=5\cos \left( 10t+\pi \right)\) và \({{x}_{2}}=10\cos \left( 10t-\frac{\pi }{3} \right)({{x}_{1}},{{x}_{2}}\) tính bằng cm, t tính bằng s). Cơ năng của vật là
Ở một đường sức của một điện trường đều có hai điểm M và N cách nhau 40 cm. Hiệu điện thế giữa M và N là 80V. Cường độ điện trường có độ lớn là
Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng năng lượng \({{E}_{n}}=-1,5eV\) sang trạng thái dừng có năng lượng \({{E}_{m}}=-3,43eV.\) Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra là
Một vật có khối lượng m dao động điều hòa theo phương trình: \(x=A\cos \left( \omega t+\varphi \right).\) Mốc tính thế năng tại vị trí cân bằng. Cơ năng của vật được tính bằng công thức
Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm có \(p\) cặp cực, quay với tốc độ n vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số là
Cho một dòng điện chạy trong một mạch kín (C) có độ tự cảm L. Trong khoảng thời gian \(\Delta t,\) độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch và của từ thông qua (C) lần lượt là \(\Delta i\) và \(\Delta \Phi .\) Suất điện động tự cảm trong mạch là
Đặt điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos \omega t\left( U>0 \right)\) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Biết tụ điện có dung kháng là \({{Z}_{C}}.\) Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
Đặt hiệu điện thế xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos (100\pi t+\varphi )\)(V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo đúng thứ tự gồm \({{R}_{1}},{{R}_{2}}({{R}_{1}}=2{{\text{R}}_{2}})\) và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L cho đến khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chứa R2 và L lệch pha cực đại so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. Xác định góc lệch pha cực đại đó.
Một con lắc lò xo gồm viên bi nhỏ khối lượng m = 250 g và lò xo khối lượng không đáng kể có độ cứng 100 N/m. Con lắc dao động cưỡng bức theo phương trùng với trục của lò xo dưới tác dụng của ngoại lực tuần hoàn \(F={{F}_{0}}\cos \omega t\left( N \right)\). Khi thay đổi \(\omega \) thì biên độ dao động của viên bi thay đổi. Khi \(\omega \) lần lượt là 10 rad/s và 15 rad/s thì biên độ dao động của viên bi tương ứng là A1 và A2. So sánh A1 và A2.
Đại lượng nào sau đây đặc trưng cho mức độ bền vững của một hạt nhân?
Một vật dao động điều hòa với chu kì T. Cơ năng của vật