Có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại và cùng pha với các phần tử ở vị trí hai nguồn?

lazyboy.uit

New Member
Bài toán
Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp A và B. Với $\lambda $ là bước sóng thì AB=11,8 $\lambda $ . Hỏi trong khoảng giữa đoạn nối A và B có bao nhiêu điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với các phần tử ở vị trí hai nguồn:
A. 23
B. 10
C. 11
D. 12
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán
Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước với hai nguồn kết hợp A và B. Với $\lambda $ là bước sóng thì AB=11,8 $\lambda $ . Hỏi trong khoảng giữa đoạn nối A và B có bao nhiêu điểm mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại và cùng pha với các phần tử ở vị trí hai nguồn:
A. 23
B. 10
C. 11
D. 12
Lời giải
Giả sử $u_{A }= u_{B} = a\cos \omega t $
Xét điểm M trên AB: $AM = d_{1}; BM = d_{2}$
$$\Rightarrow u_{AM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{1}}{\lambda }\right); u_{BM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{2}}{\lambda }\right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-\dfrac{\pi \left(d_{1}+d_{2}\right) }{\lambda } \right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-11,8\pi \right)$$
M là điểm cực đại cùng pha với nguồn khi:
$$\cos \left(\dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)=\pm 1\Leftrightarrow d_{2}-d_{1}=k\lambda $$
Ta có hệ: $\left.\begin{matrix}d_{2} – d_{1 }=k\lambda & \\ d_{2} + d_{1 }=11,8\lambda & \end{matrix}\right\}$

$\Rightarrow d_{2}=\lambda \left(k+5,9\right)$
Lại có: $0\leq \lambda \left(k+5,9\right)\leq 11,8\lambda \Rightarrow -5,9\leq k\leq 5,9$
Vậy ta có $11$ giá trị nguyên của $k$. Từ đó ta chọn đáp án C.
 
Lời giải
Giả sử $u_{A }= u_{B} = a\cos \omega t $
Xét điểm M trên AB: $AM = d_{1}; BM = d_{2}$
$$\Rightarrow u_{AM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{1}}{\lambda }\right); u_{BM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{2}}{\lambda }\right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-\dfrac{\pi \left(d_{1}+d_{2}\right) }{\lambda } \right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-11,8\pi \right)$$
M là điểm cực đại cùng pha với nguồn khi:
$$\cos \left(\dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)=\pm 1\Leftrightarrow d_{2}-d_{1}=k\lambda $$
Ta có hệ: $\left.\begin{matrix}d_{2} – d_{1 }=k\lambda & \\ d_{2} + d_{1 }=11,8\lambda & \end{matrix}\right\}$

$\Rightarrow d_{2}=\lambda \left(k+5,9\right)$
Lại có: $0\leq \lambda \left(k+5,9\right)\leq 11,8\lambda \Rightarrow -5,9\leq k\leq 5,9$
Vậy ta có $11$ giá trị nguyên của $k$. Từ đó ta chọn đáp án C.
Đây là tính số cực đại rồi. Điều kiện là phải cùng pha với nguồn mà
 
Bài này dựa vào ĐK cực đại và cùng pha là đã có hệ giải được. Bài này đã từng có trên diễn đàn, các bạn có thể dễ tìm thấy và hình như nó cũng có CT thì phải.
Mình nghĩ anh ấy giải như thế là không đúng. Yêu cầu là phải cùng pha. Nghĩa là $\varphi = 2\pi $
Đấy chỉ là một trường hợp nhỏ thôi chứ chưa phải cùng pha nhé, nói về cùng pha thì phải có cả ẩn k ở đấy nữa
 
Lời giải
Giả sử $u_{A }= u_{B} = a\cos \omega t $
Xét điểm M trên AB: $AM = d_{1}; BM = d_{2}$
$$\Rightarrow u_{AM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{1}}{\lambda }\right); u_{BM} = a\cos \left(\omega t - \dfrac{2\pi d_{2}}{\lambda }\right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-\dfrac{\pi \left(d_{1}+d_{2}\right) }{\lambda } \right)$$
$$u_{M} = 2a\cos \left( \dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)\cos \left(\omega t-11,8\pi \right)$$
M là điểm cực đại cùng pha với nguồn khi:
$$\cos \left(\dfrac{\pi \left(d_{2}-d_{1}\right)}{\lambda }\right)=\pm 1\Leftrightarrow d_{2}-d_{1}=k\lambda $$
Ta có hệ: $\left.\begin{matrix}d_{2} – d_{1 }=k\lambda & \\ d_{2} + d_{1 }=11,8\lambda & \end{matrix}\right\}$

$\Rightarrow d_{2}=\lambda \left(k+5,9\right)$
Lại có: $0\leq \lambda \left(k+5,9\right)\leq 11,8\lambda \Rightarrow -5,9\leq k\leq 5,9$
Vậy ta có $11$ giá trị nguyên của $k$. Từ đó ta chọn đáp án C.
Em nghĩ lời giải này chưa hợp lí vì đây anh mới tìm số phần tử dao động với biên độ cực đại
Thông số 11.8 $\lambda$ khiến cho bài toán không giải được. Mình nghĩ là $11\lambda$ . Có khi nào đề sai nhỉ? hoankuty giúp câu này với
Nếu $AB=11 \lambda$ thì ta có $d_1+d_2=11\lamda$ thì suy ra $\cos \left(\dfrac{\pi \left(d_2-d_1\right)}{\lambda}\right)=-1$
$\Rightarrow \dfrac{\pi \left(d_2-d_1\right)}{\lambda}= \pi +k 2 \pi \Rightarrow d_2-d_1= \left(2k+1\right) \lambda$
Nếu đề như trên thì cũng có cách làm là tìm $k_1$ và $k_2$ hình như cũng có bài trong Topic Ôn luyện sóng cơ học
Nhưng làm theo kiểu đại số thì hơi lâu nên ta có cách giải bằng hình vẽ
Một bài tương tự tại đây
http://vatliphothong.vn/t/8980/
 

Quảng cáo

Back
Top