T

Cho một điểm sáng S dao động điều hòa theo phương vuông góc với...

Câu hỏi: Cho một điểm sáng S dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính của một thấu kính có tiêu cự 5 cm thì ảnh của nó là S' qua thấu kính cũng dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính của thấu kính. Đồ thị theo thời gian của S và S' như hình vẽ. Khoảng cách lớn nhất giữa S và S' gần với giá trị nào dưới đây?
image7.png
A. 37,1 cm.
B. 36,5 cm.
C. 34,8 cm.
D. 35,9 cm.
Phương trình dao động của S và S' là: $\left\{ \begin{aligned}
& {{x}_{S}}=\cos \omega t\left( cm \right) \\
& {{x}_{{{S}'}}}=5\cos \left( \omega t+\pi \right)\left( cm \right) \\
\end{aligned} \right.$
Từ đồ thị ta thấy, ảnh cao gấp 5 lần vật và ngược chiều với vật (S và S' dao động ngược pha nhau).
$\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {d}'=5d \\
& \dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{{{d}'}} \\
\end{aligned} \right.\Leftrightarrow \dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{5d}\Rightarrow \dfrac{1}{f}=\dfrac{6}{5d}\Rightarrow d=\dfrac{6}{5}f=6\left( cm \right)\Rightarrow {d}'=30cm$
+ Khoảng cách lớn nhất giữa S và S' theo phương dao động là:
$\Delta {{x}_{\max }}={{A}_{S}}+{{A}_{{{S}'}}}=1+5=6\left( cm \right)$
+ Khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của S và S' là: L = d + d' = 6 + 30 = 36 cm.
+ Khoảng cách lớn nhất giữa S và S' trong quá trình dao động là:
${{\left( S{S}' \right)}_{\max }}=\sqrt{{{L}^{2}}+{{\left( \Delta {{x}_{\max }} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{36}^{2}}+{{6}^{2}}}=36,5\left( cm \right)$.
Đáp án B.
 

Quảng cáo

Back
Top