Câu hỏi: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm có tần số $50Hz.$ Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là $l,5m/s.$ 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
A. 18,67mm
B. 17,96mm
C. 19,97mm
D. 15,34mm
A. 18,67mm
B. 17,96mm
C. 19,97mm
D. 15,34mm
Bước sóng trong dao động sẽ là $\lambda =\dfrac{v}{f}=\dfrac{150}{50}=3cm$
Xét điểm N trên AB dao động với biên độ cực đại $AN=d_{1}^{'};BN=d_{2}^{'}\left( cm \right)$
Ta có $\left\{ \begin{aligned}
& d_{1}^{'}-d_{2}^{'}=k\lambda =3k \\
& d_{1}^{'}+d_{2}^{'}=AB=20cm \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow d_{1}^{'}=10+1,5k$
Vì $0\le d_{1}^{'}\le 20\Rightarrow 0\le 10+1,5k\le 20\Rightarrow -6\le k\le 6$
Trên đường tròn có 26 điểm dao động với biên độ cực đại. Điểm gần đường thẳng AB nhất ứng với $k=6.$ Điểm M thuộc cực đại thứ 6.
${{d}_{1}}-{{d}_{2}}=6\lambda =18cm;{{d}_{1}}-18=20-18=2cm$
Xét tam giác AMB; hạ $MH=h$ vuông góc với AB. Đặt $HB=x.$ Ta có $\left\{ \begin{aligned}
& {{h}^{2}}=d_{1}^{2}-A{{H}^{2}}={{20}^{2}}-{{\left( 20-x \right)}^{2}} \\
& {{h}^{2}}=d_{2}^{2}-B{{H}^{2}}={{2}^{2}}-{{x}^{2}} \\
\end{aligned} \right.$
$\begin{aligned}
& \Rightarrow {{20}^{2}}-{{\left( 20-x \right)}^{2}}={{2}^{2}}-{{x}^{2}}\Rightarrow x=0,1cm=1mm \\
& \Rightarrow h=\sqrt{d_{2}^{2}-{{x}^{2}}}=\sqrt{{{20}^{2}}-{{1}^{2}}}=19,97mm \\
\end{aligned}$
Xét điểm N trên AB dao động với biên độ cực đại $AN=d_{1}^{'};BN=d_{2}^{'}\left( cm \right)$
Ta có $\left\{ \begin{aligned}
& d_{1}^{'}-d_{2}^{'}=k\lambda =3k \\
& d_{1}^{'}+d_{2}^{'}=AB=20cm \\
\end{aligned} \right.\Rightarrow d_{1}^{'}=10+1,5k$
Vì $0\le d_{1}^{'}\le 20\Rightarrow 0\le 10+1,5k\le 20\Rightarrow -6\le k\le 6$
Trên đường tròn có 26 điểm dao động với biên độ cực đại. Điểm gần đường thẳng AB nhất ứng với $k=6.$ Điểm M thuộc cực đại thứ 6.
${{d}_{1}}-{{d}_{2}}=6\lambda =18cm;{{d}_{1}}-18=20-18=2cm$
Xét tam giác AMB; hạ $MH=h$ vuông góc với AB. Đặt $HB=x.$ Ta có $\left\{ \begin{aligned}
& {{h}^{2}}=d_{1}^{2}-A{{H}^{2}}={{20}^{2}}-{{\left( 20-x \right)}^{2}} \\
& {{h}^{2}}=d_{2}^{2}-B{{H}^{2}}={{2}^{2}}-{{x}^{2}} \\
\end{aligned} \right.$
$\begin{aligned}
& \Rightarrow {{20}^{2}}-{{\left( 20-x \right)}^{2}}={{2}^{2}}-{{x}^{2}}\Rightarrow x=0,1cm=1mm \\
& \Rightarrow h=\sqrt{d_{2}^{2}-{{x}^{2}}}=\sqrt{{{20}^{2}}-{{1}^{2}}}=19,97mm \\
\end{aligned}$
Đáp án C.