Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha, cùng tần số 20 Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách A và B lần lượt là 16 cm và 20 cm, các phần tử tại đây đang dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 48 cm/s.
Bạn đang xem: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước
Câu hỏi trắc nghiệm:
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha, cùng tần số 20 Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách A và B lần lượt là 16 cm và 20 cm, các phần tử tại đây đang dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
A. 34 cm/s.
B. 24 cm/s.
C. 44 cm/s.
D. 48 cm/s.
Trả lời
Đáp án đúng: D. 48 cm/s.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha, cùng tần số 20 Hz. Tại điểm M trên mặt nước cách A và B lần lượt là 16 cm và 20 cm, các phần tử tại đây đang dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 48 cm/s.
Giải thích của giáo viên Top lời giải vì sao chọn đáp án D
Hai nguồn cùng pha nhau. M là cực đại và giữa M và trung trực còn 2 cực đại khác => k = 3
d1 - d2 = k
Kiến thức vận dụng để trả lời câu hỏi.
1. Hiện tượng giao thoa
- Khi sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới.
Xem thêm: Viết Ptđt Đi Qua 2 Điểm Cực Nhanh, Viết Phương Trình Đường Thẳng Đi Qua 2 Điểm
- Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương, cùng chu kì (hay tần số) và có hiệu số pha không đổi theo thời gian. Hai nguồn kết hợp có cùng pha là hai nguồn đồng bộ.
- Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra là hai sóng kết hợp.
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa.
2. Định nghĩa về giao thoa sóng
Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng cường hay bị giảm bớt.
* Điều kiện để có giao thoa: Do hai nguồn kết hợp tạo ra. Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
3. Phương trình giao thoa
Trên mặt nước tại hai điểm A, B có hai nguồn dao động với phương trình:
Trong vùng giao thoa sóng cơ, xét điểm M cách A, B các đoạn d1, d2 và nằm trên vùng giao thoa sóng. Bây giờ ta sẽ đi tìm phương trình dao động của M để xem nó dao động cực đại hay cực tiểu.
Xem thêm: Giữa Thế Kỷ 19 Lào Campuchia Là Thuộc Địa Của Đế, Lào Trở Thành Thuộc Địa Của Thực Nào
Tại M là tổng hợp của hai sóng truyền từ A và B.
Sóng tại M do A, B truyền đến:l
Sóng tổng hợp tại M: uM = uAM + uBM. Vậy:
Áp dụng công thức cos + cos =2cos. cos, ta được:
Qua chứng minh người ta kết luận được rằng, ở đâu có giao thoa thì ở đó có sóng
4. Cự đại và cực tiểu
Biên độ dao động tại M:
với
Những điểm dao động với biên độ cực đại có hiệu đường đi từ hai nguồn sóng tới đó thỏa mãn:
với k=0; ±1, ±2, ±3,…
Những điểm dao động với biên độ cực tiểu:
với k=0; ±1, ±2, ±3,…
5. Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1: Trong các giao thoa sóng trên mặt nước của hai nguồn cùng pha. Các điểm nằm trên đường cực đại
A. có hiệu đường đi từ hai nguồn đến nó bằng nửa bước sóng
B. sẽ dao động cùng pha với nhau
C. có hiệu đường đi từ hai nguồn đến nó bằng số nguyên lần bước sóng
D. luôn cùng pha với dao động của hai nguồn sóng
Đáp án đúng: C
Câu 2: Tại 2 điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng giống nhau với biên độ a, bước sóng là 6cm. Điểm N nằm trên cực tiểu thứ 5 tính từ trung điểm của AB, khoảng cách NA và NB có thể là:
A. NA = 15cm và NB = 39 cm
B. NA = 18 cm và NB = 24 cm
C. NA = 40 cm và NB = 24 cm
D. NA = 49 cm và NB = 22cm
Đáp án đúng: D
Câu 3: Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 16 cm dao động cùng pha. C là điểm nằm trên đường dao động cực tiểu. Giữa đường cực tiểu qua C và trung trực của AB còn có một đường dao động cực đại. Biết rằng AC = 17,2 cm; BC = 13,6 cm. Số đường dao động cực đại trên AC là:
A. 16
B. 6
C.5
D.8
Đáp án đúng: D
Câu 4: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A và B cách nhau 20 cm có tần số 50 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5m/s. Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là:
