Câu hỏi: Trong giao thoa sóng cơ hai nguồn cùng pha A và B trên mặt chất lỏng biết AB = 6,6λ. Biết I là trung điểm của AB. Ở mặt chất lỏng, gọi (C) là hình tròn nhận AB là đường kính. M là điểm ở trong (C) xa I nhất dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn. Độ dài đoạn MI có giá trị gần nhất với giá trị nào ?
A. 3,13λ
B. 3,08λ
C. 3,06λ
D. 3,02λ
A. 3,13λ
B. 3,08λ
C. 3,06λ
D. 3,02λ
Phương pháp:
Điều kiện để điểm M bất kì là điểm dao động cực đại là :
Tính chất đường trung tuyến MI của tam giác AMB:
Cách giải:
Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn là:
Phương trình sóng tại điểm M bất kì trên mặt chất lỏng là:
Để M là điểm dao động cực đại và cùng pha với hai nguồn thì:
Để M là cực đại cùng pha thì: MA − MBvà MA + MB phải cùng là số chẵn hoặc cùng là số lẻ lần bước
sóng ⇒ MA, MB thuộc (1)
Chuẩn hóa λ = 1
Vì MI là đường trung tuyến của tam giác AMB nên:
(2)
Mặt khác vì M nằm trong đường trong đường kính AB nên:
Bài toán trở thành tìm cặp số MA, MB thỏa mãn điều kiện (1) sao cho đạt giá trị lớn nhất.
Nhẩm nghiệm ta có cặp thỏa mãn.
Thay vào (2) ta được : MI = 3,1
Điều kiện để điểm M bất kì là điểm dao động cực đại là :
Tính chất đường trung tuyến MI của tam giác AMB:
Cách giải:
Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn là:
Phương trình sóng tại điểm M bất kì trên mặt chất lỏng là:
Để M là điểm dao động cực đại và cùng pha với hai nguồn thì:
Để M là cực đại cùng pha thì: MA − MBvà MA + MB phải cùng là số chẵn hoặc cùng là số lẻ lần bước
sóng ⇒ MA, MB thuộc
Chuẩn hóa λ = 1
Vì MI là đường trung tuyến của tam giác AMB nên:
Mặt khác vì M nằm trong đường trong đường kính AB nên:
Bài toán trở thành tìm cặp số MA, MB thỏa mãn điều kiện (1) sao cho
Nhẩm nghiệm ta có cặp
Thay vào (2) ta được : MI = 3,1
Đáp án B.