Câu hỏi: Ở mặt nước, tại hai điểm S1 và S2 có hai nguồn dao động cùng pha theo phương thẳng đứng, phát ra hai sóng kết hợp có bước sóng λ. Cho S1S2 = 5,4λ. Gọi (C) là hình tròn nằm ở mặt nước có đường kính là S1S2. Số vị trí trong (C) mà các phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại và ngược pha với dao động của các nguồn là
A. 18.
B. 20.
C. 14.
D. 16.
A. 18.
B. 20.
C. 14.
D. 16.
HD: M là cực đại nên ${{u}_{M1}},{{u}_{M2}},{{u}_{M}}$ cùng pha với nhau
${{u}_{M}}$ ngược pha với 2 nguồn $\Rightarrow {{u}_{M1}},{{u}_{M2}}$ ngược pha với nguồn $\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{d}_{1}}={{k}_{1}}\lambda \\
& {{d}_{2}}={{k}_{2}}\lambda \\
\end{aligned} \right. $ với $ {{k}_{1}},{{k}_{2}}$ là các số bán nguyên.
+) Tổng hai cạnh trong tam giác lớn hơn hoặc bằng cạnh còn lại ${{d}_{1}}+{{d}_{2}}\ge 5,4\lambda \Rightarrow {{k}_{1}}+{{k}_{2}}\ge 5,4$
+) M là điểm nằm trong (C) nên: $d_{1}^{2}+d_{2}^{2}\le {{\left( 5,4\lambda \right)}^{2}}\Rightarrow k_{1}^{2}+k_{2}^{2}\le 5,{{4}^{2}}$
+) ${{k}_{1}},{{k}_{2}}<5,4$
• ${{k}_{1}}=4,5\Rightarrow {{k}_{2}}\le 2,98\Rightarrow {{k}_{2}}=\left\{ 1,5;2,5 \right\}\Rightarrow \left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)=\left( 4,5;1,5 \right),\left( 4,5;2,5 \right)$.
• ${{k}_{1}}=3,5\Rightarrow 1,9\le {{k}_{2}}\le 4,11\Rightarrow {{k}_{2}}=\left\{ 2,5;3,5 \right\}\Rightarrow \left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)=\left( 3,5;2,5 \right),\left( 3,5;3,5 \right).$
• ${{k}_{1}}=2,5\Rightarrow {{k}_{2}}=3,5;4,5$
• ${{k}_{1}}=1,5\Rightarrow {{k}_{2}}=4,5$
• ${{k}_{1}}=0,5\Rightarrow {{k}_{2}}$ không có giá trị nào.
⇒ có 7 bộ $\left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)$ $\Rightarrow 7\times 2=14$ điểm cần tìm.
${{u}_{M}}$ ngược pha với 2 nguồn $\Rightarrow {{u}_{M1}},{{u}_{M2}}$ ngược pha với nguồn $\Rightarrow \left\{ \begin{aligned}
& {{d}_{1}}={{k}_{1}}\lambda \\
& {{d}_{2}}={{k}_{2}}\lambda \\
\end{aligned} \right. $ với $ {{k}_{1}},{{k}_{2}}$ là các số bán nguyên.
+) Tổng hai cạnh trong tam giác lớn hơn hoặc bằng cạnh còn lại ${{d}_{1}}+{{d}_{2}}\ge 5,4\lambda \Rightarrow {{k}_{1}}+{{k}_{2}}\ge 5,4$
+) M là điểm nằm trong (C) nên: $d_{1}^{2}+d_{2}^{2}\le {{\left( 5,4\lambda \right)}^{2}}\Rightarrow k_{1}^{2}+k_{2}^{2}\le 5,{{4}^{2}}$
+) ${{k}_{1}},{{k}_{2}}<5,4$
• ${{k}_{1}}=4,5\Rightarrow {{k}_{2}}\le 2,98\Rightarrow {{k}_{2}}=\left\{ 1,5;2,5 \right\}\Rightarrow \left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)=\left( 4,5;1,5 \right),\left( 4,5;2,5 \right)$.
• ${{k}_{1}}=3,5\Rightarrow 1,9\le {{k}_{2}}\le 4,11\Rightarrow {{k}_{2}}=\left\{ 2,5;3,5 \right\}\Rightarrow \left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)=\left( 3,5;2,5 \right),\left( 3,5;3,5 \right).$
• ${{k}_{1}}=2,5\Rightarrow {{k}_{2}}=3,5;4,5$
• ${{k}_{1}}=1,5\Rightarrow {{k}_{2}}=4,5$
• ${{k}_{1}}=0,5\Rightarrow {{k}_{2}}$ không có giá trị nào.
⇒ có 7 bộ $\left( {{k}_{1}};{{k}_{2}} \right)$ $\Rightarrow 7\times 2=14$ điểm cần tìm.
Đáp án C.