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

Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp \(A\)\(B\) dao động với phương trình \({u_A} = {u_B} = 2\cos 40\pi t(\;cm\) ), tốc độ truyền sóng trên mặt nước là \(40\;cm/s\). Xét điểm \(M\) và điểm \(N\) trong miền giao thoa cách nguồn \(A\)\(B\) những khoảng \(MA = 16,5\;cm\), \(MB = 20,5\;cm\)\(NA = 18cm\), \(NB = 14\;cm\). Ở thời điểm t, M đang ở vị trí cao nhất. Sau \(t\) một khoảng thời gian bao nhiêu thì \(N\) lên đến vị trí cao nhất?

A. \(\frac{1}{{40}}\;s\).
B. \(\frac{1}{{80}}\;s\).
C. \(\frac{3}{{80}}\;s\).

D. \(\frac{3}{{40}}\;s\).

Trả lời

Đáp án: C

\(\lambda = v \cdot \frac{{2\pi }}{\omega } = 40 \cdot \frac{{2\pi }}{{40\pi }} = 2\;{\rm{cm}}\)

\(\begin{array}{l}{u_M} = {u_{M1}} + {u_{M2}} = a\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot MA}}{\lambda }} \right) + 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot MB}}{\lambda }} \right) = 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot 16,5}}{2}} \right) + 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot 20,5}}{2}} \right) = 4\angle - \frac{\pi }{2}\\\end{array}\) \({u_N} = {u_{N1}} + {u_{N2}} = a\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot NA}}{\lambda }} \right) + 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot NB}}{\lambda }} \right) = 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot 18}}{2}} \right) + 2\angle \left( {\frac{{ - 2\pi \cdot 14}}{2}} \right) = 4\angle 0\)

N sớm pha hơn M là \(\frac{\pi }{2}\) nên khi M ở biên dương thì N ở vị trí cân bằng theo chiều âm. Thời gian N đi tới biên dương là \(t = \frac{\alpha }{\omega } = \frac{{3\pi /2}}{{40\pi }} = \frac{3}{{80}}\;{\rm{s}}\)

Câu hỏi cùng chủ đề

Xem tất cả