Tại hai điểm A, B trên mặt nước cách nhau 16cm có hai nguồn phát sóng giống nhau. Điểm M nằm trên mặt nước và trên đường trung trực của AB cách trung điểm I của AB một khoảng nhỏ nhất bằng 4/5cm luôn dao động cùng pha với I. Điểm N nằm trên mặt nước và nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, cách A một khoảng nhỏ nhất bằng bao nhiêu để N dao động với biên độ cực tiểu.
A. 2,14cm
B. 8,75cm
C. 9,22cm
D. 8,57cm
Lời giải của giáo viên
Ta có hình vẽ:
Phương trình dao động của một điểm M nằm trên đường trung trực là: \(u=2A\cdot \cos 2\pi \left( ft-\frac{{{d}_{1}}+{{d}_{2}}}{2\lambda } \right)\)
Với d1; d2 là khoảng cách từ điểm ta xét đến hai nguồn.
Các điểm nằm trên đường trung trực đều dao động với biên độ cực đại (vì hai nguồn cùng pha, cùng biên độ).
Để M và I dao động cùng pha thì: \(2\pi \frac{{{d}_{AM}}+{{d}_{RM}}}{2\lambda }=2\pi \frac{{{d}_{At}}+{{d}_{BI}}}{2\lambda }+k2\pi \)
Vì M gần nhất, cách I một khoảng \(4\sqrt{5}~\text{cm}\), ứng với k =1, ta có:
\(2\pi \frac{{{d}_{AM}}+{{d}_{BM}}}{2\lambda }=2\pi \frac{{{d}_{AI}}+{{d}_{B}}}{2\lambda }+2\pi \Leftrightarrow \frac{2\left( \sqrt{I{{A}^{2}}+I{{M}^{2}}} \right)}{2\lambda }=\frac{AB}{2\lambda }+2\pi \)
\(\Leftrightarrow \frac{2\cdot \sqrt{{{8}^{2}}+{{(4\sqrt{5})}^{2}}}}{2\lambda }=\frac{16}{2\lambda }+1\Leftrightarrow \lambda =4,0~\text{cm}\)
Số điểm dao động cực tiểu nằm trên AB bằng số giá trị k nguyên thõa mãn:
\(\frac{-AB}{\lambda }-\frac{1}{2}\le k\le \frac{AB}{\lambda }-\frac{1}{2}\Rightarrow \frac{-16}{4}-\frac{1}{2}\le k\le \frac{16}{4}-\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow -4,5\le k\le 3,5\Rightarrow k=-4;\pm 3;\pm 2;\pm 1;0\)
Điểm N nằm trên nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại A, dao động với biên độ cực tiểu, gần A nhất thì nằm trên hyperbol cực tiểu có bậc cao nhất về phía A, tức là k = -4
Điều kiện để N là dao động cực tiểu là:
\({{d}_{AN}}-{{d}_{BM}}=\left( k+\frac{1}{2} \right)\lambda \Rightarrow AN-\sqrt{A{{N}^{2}}+A{{B}^{2}}}=\left( -4+\frac{1}{2} \right)\lambda \)
\(\Leftrightarrow AN-\sqrt{A{{N}^{2}}+{{16}^{2}}}=-3,5.4,0=-14\Rightarrow AN=2,14~\text{cm}\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Khi nói về sự điều tiết của mắt, phát biểu nào sau đây là đúng?
Nhận định nào dưới đây về dao động cưỡng bức là không đúng?
Một chất điểm dao động điều hòa với phương trình li độ \(x=2\cos \left( 2\pi t+\frac{\pi }{2} \right)\) (x tính bằng cm, t tính bằng s). Tại thời điểm \(t=0,25~\text{s}\), chất điểm có li độ bằng:
Mạch dao động điện từ điều hòa gồm cuộn cảm L và tụ điện C, khi tăng điện dung của tụ điện lên 4 lần thì chu kì dao động của mạch:
Để so sánh độ bền vững của các hạt nhân người ta dùng đại lượng
Chu kì bán rã của hai chất phóng xạ A và B là TA và \({{T}_{B}}=2{{T}_{A}}.\) Ban đầu hai khối chất A và B có số hạt nhân như nhau. Sau thời gian \(t=4{{T}_{A}}\) , thì tỉ số giữa số hạt nhân A và B đã phóng xạ là.
Một con lắc lò xo thẳng đứng gồm lò xo nhẹ có độ cứng \(k\text{ }=25N/\text{ }m\) một đầu được gắn với hòn bi nhỏ có khối lượng\(m\text{ }=100g\). Khi vật đang ở vị trí cân bằng, tại thời điểm \(t=0\) người ta thả cho con lắc rơi tự do sao cho trục lò xo luôn nằm theo phương thẳng đứng và vật nặng ở phía dưới lò xo. Đến thời điểm \({{t}_{1}}=0,02\sqrt{15}s\) thì điểm chính giữa của lò xo đột ngột bị giữ lại cố định. Lấy \(g=10~\text{m}/{{\text{s}}^{2}};{{\pi }^{2}}=10\). Bỏ qua ma sát, lực cản. Tốc độ của hòn bi tại thời điểm \({{t}_{2}}={{t}_{1}}-0,07s\) có độ lớn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt điện áp \(u={{U}_{0}}\cos \left( \omega t-\frac{\pi }{6} \right)V\) lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức \(i={{I}_{0}}\cos \left( \omega t+\frac{\pi }{3} \right)A\). Đoạn mạch AB chứa:
Dòng điện \(i=2\sqrt{2},\cos (100\pi t)(A)\) có giá trị hiệu dụng bằng:
Đồ thị của hai dao động điều hòa cùng tần số được cho như hình vẽ. Phương trình dao động tổng hợp của chúng là :
Giới hạn quang điện của một kim loại là 300nm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;c={{3.10}^{8}}~\text{m}/\text{s}\). Công thoát electron của kim loại này là:
Một vật nhỏ dao động điều hòa theo một trục cố định. Phát biểu nào sau đây đúng?
Biểu thức li độ của vật dao động điều hòa có dạng \(x=A\cos (2\omega t+\varphi )\) vận tốc của vật có giá trị cực đại là
Một mạng điện xoay chiều \(220~\text{V}-50~\text{Hz}\), khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng