MỤC LỤC
Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng S1 và S2 cách nhau 11cm dao động theo phương vuông góc với mặt nước với cùng phương trình u1=u2=5cos(100πt)(mm) .Tốc độ truyền sóng v = 0,5m/s và biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền đi. Chọn hệ trục xOy thuộc mặt phẳng mặt nước khi yên lặng, gốc O trùng với S1,Ox trùng với S1S2. Trong không gian, phía trên mặt nước có một chất điểm chuyển động mà hình chiếu P của nó tới mặt nước chuyển động với phương trình quỹ đạo y=x+2 và có tốc độ v1=5√2cm/s . Trong thời gian t = 2s kể từ lúc P có tọa độ xp=0 thì P cắt bao nhiêu vẫn cực đại trong vùng giao thoa sóng?
Lời giải chi tiết:
Phương pháp:
Công thức bước sóng: λ=v.T=v.2πω
Điều kiện để có cực đại giao thoa là: d1−d2=kλ;k∈Z
Lời giải:
Bước sóng: λ=vT=v.2πω=50.2π100π=1cm
Trên đoạn nối hai nguồn có số cực đại là số giá trị k thỏa mãn:
$\large -\dfrac{S_1S_2}{\lambda}
Khi xp=0 ta có {S1P=2S2P=√S1S22+OP2=√112+22=5√5cm
Vậy ta có: S2P−S1P=5√5−2=9,18=9,18λ
Tức là P ban đầu nằm ngoài cực đại bậc 9.
P chuyển động với vận tốc vì, sau thời gian 2 giây thì quãng đường nó đi được là:
S=v1t=5√2.2=10√2cm=√x2+(y−2)2=√x2+(x+2−x)2
⇒x=10⇒y=12
Tọa độ của điểm P lúc đó là (10; 12); tức là x = 10cm; y = 12cm.
Ta có:
{S1Pt=√x2+y2=2√61S2Pt=√(11−x)2+y2=√145 S2Pt−S1Pt=−3,57.−3,57λ
Vậy lúc này P nằm ngoài cực đại bậc 3.
Tổng số vận cực đại mà P đã cắt là các vấn có: k = 9;8;7;...0;-1;-2;-3
Tổng cộng là 13 vân.
Chọn C.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới