Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1

Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1O2 dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ tọa độ vuông góc Oxy (thuộc mặt nước) với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O1 còn nguồn O2 nằm trên trục Oy. Hai điểm PQ nằm trên OxOP=4,5cmOQ=8cm. Dịch chuyển nguồn O2 trên trục Oy đến vị trí sao cho góc PO2Q có giá trị lớn nhất thì phần tử nước tại P không dao động còn phần tử nước tại Q dao động với biên độ cực đại. Biết giữa PQ không còn cực đại nào khác. Trên đoạn OP, điểm gần P nhất mà các phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách P một đoạn là

A. 2,5cm.
B. 3,4cm.
C. 1,1cm.
D. 2,0cm.

Trả lời
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp O1 (ảnh 1)

+ Góc PO2Q max khi (tan (PO2Q))max

 tan(PO2Q)=tan(QO2OPO2O)=tanQO2OtanPO2O1+tanQO2OtanPO2O=8OO24,5OO21+8OO24,5OO2=3,5OO2+36OO23,5236(AD bất đẳng thức Cosi ở mẫu) Dấu bằng xảy ra khi OO2=36OO2hay OO2=36=6cm;

+ Khi đó:

QO2=82+62=10cmPO2=4,52+62=7,5cm

+ Vì Q là cực đại nên: QO2QO=kλ108=kλkλ=2(1)

+ P là cực tiểu gần Q nhất nên

PO2PO=(k+0,5)λ7,54,5=(k+0,5)λ(k+0,5)λ=3(2)

+ Từ (1) và (2) suy ra: λ=2cm và k = 1.

+ Do đó: Cực đại gần P nhất là cực đại bậc 2 có d2d1=2λ=4cm62+d21d1=2,2d1=2,5cm

+ Điểm cực đại này cách P một khoảng a = OP – d1 = 4,5 – 2,5 = 2 cm. Chọn đáp án D

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả