PQ là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20cm . Tại một điểm O trên đường thẳng PQ

Để download Câu trắc nghiệm này dạng file WORDS (.doc) các bạn click vào nút TẢI VỀ bên trên.

Câu hỏi

🗣️ Nguyễn Văn Dũng hỏi: Cho mình hỏi một câu Vật lý Lớp 11 trong sách bài tập Sách Kết Nối Tri Thức

PQ là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20cm. Tại một điểm O trên đường thẳng PQ và nằm ngoài đoạn PQ, người ta đặt nguồn dao động điều hoà theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình u=5cosωt(cm), tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng λ=15cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại PQ khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?

👩 Đánh giá của giáo viên: Câu này dễ, mức độ biết.

🔑 Chủ đề: giai sbt vat ly 11 kntt su truyen nang luong cua song co co dap an.

Câu trả lời hay nhất

🕵 Bạn Trần Thị Phú trả lời:

Đối với trường hợp sóng ngang, khoảng cách giữa hai điểm P, Q khi dao động được mô tả như Hình 9.4G. Gọi O1, O2 lần lượt là vị trí cân bằng của P và Q; u1, u2 lần lượt là li độ dao động của các phần tử tại P và Q;Δu=u1u2 . Khoảng cách giữa P và Q trong quá trình dao động là: l=(O1O2)2+(Δu)2{lmin=(O1O2)2+(0)2=O1O2lmax=(O1O2)2+(Δumax)2 Vậy khoảng cách gần nhất giữa P và Q là: lmin=O1O2=20cm . Khoảng cách xa nhất giữa P và Q là: lmax=(O1O2)2+(Δumax)2 . Giả sử sóng truyền qua P rồi mới đến Q thì dao động tại P sớm pha hơn Q là: Δφ=2π(PQ)λ=8π3 Chọn mốc thời gian để phương trình dao động của phần tử tại P là: u1=5cosωt(cm) thì phương trình dao động của phần tử tại Q là: u2=5cos(ωt8π3)(cm) . Δu=u1u2=5cos(ωt8π3)5cosωt=53cos(ωt5π6)(cm) Δumax=53cm . lmax=(20)2+(53)2=519cm.

Đối với trường hợp sóng ngang, khoảng cách giữa hai điểm P, Q khi dao động được mô tả như Hình 9.4G.    Gọi O1, O2 lần lượt là vị trí cân bằng của P và Q; u1, u2 lần lượt là li độ dao động của các phần tử tại P và Q;\({\rm{\Delta }}u = {u_1} - {u_2}\) .

Khoảng cách giữa P và Q trong quá trình dao động là:

\(l = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{({\rm{\Delta u}})}^2}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{l_{{\rm{min}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{(0)}^2}} = {{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}}\\{{l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} }\end{array}} \right.\)

Vậy khoảng cách gần nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{min}}}} = {O_1}{O_2} = 20{\rm{\;cm}}\) .

Khoảng cách xa nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} \) .

Giả sử sóng truyền qua P rồi mới đến Q thì dao động tại P sớm pha hơn Q là: \({\rm{\Delta }}\varphi = \frac{{2\pi \left( {PQ} \right)}}{\lambda } = \frac{{8\pi }}{3}\)

Chọn mốc thời gian để phương trình dao động của phần tử tại P là: \({u_1} = 5{\rm{cos}}\omega t\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

thì phương trình dao động của phần tử tại Q là: \({u_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega t - \frac{{8\pi }}{3}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\) .

\({\rm{\Delta u}} = {{\rm{u}}_1} - {{\rm{u}}_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{8\pi }}{3}} \right) - 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}} = 5\sqrt 3 {\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{5\pi }}{6}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}} = 5\sqrt 3 {\rm{\;cm}}\)  .

\({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{(20)}^2} + {{(5\sqrt 3 )}^2}} = 5\sqrt {19} {\rm{\;cm}}.\)


Câu trước | Câu kế tiếp

Gửi bạn các file hữu ích đi kèm câu hỏi:

Làm thêm Vật lý Lớp 11