Google
Câu hỏi: Một nguồn sáng điểm $S$ đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự $10 cm$ và cách thấu kính một đoạn $30 cm$ cho ảnh ${S}'.$ Giữ nguyên vị trí nguồn $S$, cho thấu kính dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính quanh vị trí ban đầu với biên độ $2 cm$ và tần số $4 Hz.$ Tốc độ trung bình của ảnh ${S}'$ trong một chu kì dao động của thấu kính là
A. $24 cm/s.$
B. $96 cm/s.$
C. $16 cm/s.$
D. $48 cm/s.$
A. $24 cm/s.$
B. $96 cm/s.$
C. $16 cm/s.$
D. $48 cm/s.$
Ta có: $\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{{{d}'}}=\dfrac{1}{f}\Rightarrow {d}'=15\left( cm \right)$
Khi thấu kính dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính quanh vị trí ban đầu với biên độ ${{h}_{1}}=2cm$ thì ảnh ${S}'$ của $S$ cũng dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính và luôn cách thấu kính một đoạn $15 cm.$
Và biên độ dao động của ảnh ${S}'$ được xác định theo công thức:
$\dfrac{{{h}_{1}}}{{{h}_{2}}}=\dfrac{d}{d+{d}'}=\dfrac{30}{30+15}=\dfrac{2}{3}\Rightarrow {{h}_{2}}=3\left( cm \right)$
Tần số dao động của ảnh ${S}'$ bằng tần số dao động của thấu kính.
Do đó, tốc độ trung bình của ảnh ${S}'$ trong một chu kì là:
${{v}_{tb}}=\dfrac{s}{T}=\dfrac{4A}{T}=4A.f=4.3.4=48\left( cm/s \right)$
Khi thấu kính dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính quanh vị trí ban đầu với biên độ ${{h}_{1}}=2cm$ thì ảnh ${S}'$ của $S$ cũng dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính và luôn cách thấu kính một đoạn $15 cm.$
$\dfrac{{{h}_{1}}}{{{h}_{2}}}=\dfrac{d}{d+{d}'}=\dfrac{30}{30+15}=\dfrac{2}{3}\Rightarrow {{h}_{2}}=3\left( cm \right)$
Tần số dao động của ảnh ${S}'$ bằng tần số dao động của thấu kính.
Do đó, tốc độ trung bình của ảnh ${S}'$ trong một chu kì là:
${{v}_{tb}}=\dfrac{s}{T}=\dfrac{4A}{T}=4A.f=4.3.4=48\left( cm/s \right)$
Đáp án D.