Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước giữa hai nguồn đồng bộ tần số 25Hz , cách nhau S1S2=32 cm , tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s. M là điểm trên mặt nước cách đều hai nguồn S1, S2 và cách trung điểm I của S1S2 một khoảng 12 cm . Số điểm dao động cùng pha với hai nguồn nằm trong đoạn thẳng MI là
Trả lời bởi giáo viên
Hai nguồn đồng bộ dao động với phương trình\(u=Ac\text{os(}\omega \text{t+}\varphi )\)
Gọi điểm N cách hai nguồn khoảng d, N thuộc đoạn MI. Phương trình dao động sóng tại N:\({{u}_{N}}=2Ac\text{os(}\omega \text{t-}\frac{2\pi d}{\lambda }+\varphi )\)
Độ lệch pha giữa hai điểm N và nguồn là: \(\Delta \varphi =\frac{2\pi d}{\lambda }\)
Để N dao động cùng pha với nguồn: \(\Delta \varphi =k.2\pi \to \frac{2\pi d}{\lambda }=k.2\pi \to d=k\lambda =k.\frac{v}{f}=1,2.k(cm)\)
Vì N thuộc đoạn MI: \({{S}_{1}}I\le {{S}_{1}}N\le {{S}_{1}}M\to 16\le 1,2.k\le \sqrt{{{16}^{2}}+{{12}^{2}}}\to 13,3\le k\le 16,6\)
ð Có 3 giá trị của k
Hướng dẫn giải:
Viết phương trình dao động sóng tại điểm N bất kì nằm trên trung trực của S1S2: \({{u}_{N}}=2Ac\text{os(}\omega \text{t-}\frac{2\pi d}{\lambda }+\varphi )\)
Tính độ lệch pha giữa N và nguồn
Tìm điều kiện để N dao động cùng pha với nguồn.