Có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng

Câu hỏi :

Có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình \(u = 1,5\cos \left( {20\pi t + \frac{\pi }{6}} \right)\left( {cm} \right)\). Sóng truyền đi với vận tốc 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,8 cm. 

B. 8,3 cm.  

C. 10 cm. 

D. 9,1 cm.

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Đáp án D.

Bước sóng là \(\lambda  = \frac{v}{f} = \frac{{v.2\pi }}{\omega } = 2cm.\)

Phương trình sóng tại M  \({u_M} = 2.1,5\cos \left( {20\pi t + 0.7\pi  - \frac{{2\pi d}}{\lambda }} \right)\)

M cùng pha với nguồn \(d > 10 \Rightarrow k > 5\)

Mà M gần O nhất nên \({k_{\min }} = 6 \Rightarrow {d_{\min }} = 12 \Rightarrow O{M_{\min }} = 2\sqrt {11} cm\)

Khoảng cách theo phương thẳng đứng giữa M và N là

\(\left| {{u_M} - {u_N}} \right| = \left| {3\cos \left( {20\pi t + \pi /6} \right) - \left( { - 3\cos \left( {20\pi t + \pi /6} \right)} \right)} \right| = \left| {6\cos \left( {20\pi t + \pi /6} \right)} \right|\)

Vậy khoảng cách lớn nhất giữa M và N trong quá trình dao động là

\(M{N_{\max }} = \sqrt {{{\left( {2\sqrt {11} } \right)}^2} + {1^2} + {6^2}}  = 9cm\)

Copyright © 2021 HOCTAP247