Google
Câu hỏi: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự $15 cm$. $M$ là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, $P$ là một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với $M$. Gọi ${P}'$ là ảnh của $P$ qua thấu kính. Khi $P$ dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ $5 cm$ thì ${P}'$ là ảnh ảo dao động với biên độ $10 cm$. Nếu $P$ dao động dọc theo trục chính với tần số $5 Hz$, biên độ $2,5 cm$ thì ${P}'$ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian $0,2 s$ bằng
A. $1,5 m/s$
B. $1,25 m/s$
C. $2,25 m/s$
D. $1,0 m/s$
Khi P dao động vuông góc với trục chính, ảnh kính là ảnh ảo, số phóng đại dương. Ta có k=2.
$k=\dfrac{f}{f-d}\Rightarrow d=\left( 1-\dfrac{1}{k} \right)f=\dfrac{f}{2}=7,5\left( cm \right)$.
Vậy M cách thấu kính 7,5 cm.
Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5 cm:
P ở biên phải M thì ${{d}_{1}}=5cm;d_{1}^{'}=\dfrac{{{d}_{1}}f}{{{d}_{1}}-f}=\dfrac{5.15}{5-15}=-7,5\left( cm \right)$.
P ở biên trái M thì ${{d}_{2}}=10cm;d_{1}^{'}=\dfrac{{{d}_{1}}f}{{{d}_{1}}-f}=\dfrac{10.15}{10-15}=-30\left( cm \right)$.
Độ dài quỹ đạo của ảnh P' là $2A=30-7,5=22,5\left( cm \right).$
Tần số dao động là 5 Hz, chu kì dao động là $T=0,2s.$
${{v}_{tb}}=\dfrac{S}{t}=\dfrac{2.22,5}{0,2}=2,25m/s.$
A. $1,5 m/s$
B. $1,25 m/s$
C. $2,25 m/s$
D. $1,0 m/s$
Khi P dao động vuông góc với trục chính, ảnh kính là ảnh ảo, số phóng đại dương. Ta có k=2.
$k=\dfrac{f}{f-d}\Rightarrow d=\left( 1-\dfrac{1}{k} \right)f=\dfrac{f}{2}=7,5\left( cm \right)$.
Vậy M cách thấu kính 7,5 cm.
Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5 cm:
P ở biên phải M thì ${{d}_{1}}=5cm;d_{1}^{'}=\dfrac{{{d}_{1}}f}{{{d}_{1}}-f}=\dfrac{5.15}{5-15}=-7,5\left( cm \right)$.
P ở biên trái M thì ${{d}_{2}}=10cm;d_{1}^{'}=\dfrac{{{d}_{1}}f}{{{d}_{1}}-f}=\dfrac{10.15}{10-15}=-30\left( cm \right)$.
Độ dài quỹ đạo của ảnh P' là $2A=30-7,5=22,5\left( cm \right).$
Tần số dao động là 5 Hz, chu kì dao động là $T=0,2s.$
${{v}_{tb}}=\dfrac{S}{t}=\dfrac{2.22,5}{0,2}=2,25m/s.$
Đáp án C.