Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

Ví dụ 2: Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng ngang, hình sin, ngược pha A, B cùng
phương và cùng tần số f (6,0 Hz đến 13 Hz). Tốc độ truyền sóng là 20 cm/s. Biết rằng các
phần tử mặt nước ở cách A là 13 cm và cách B là 17 cm dao động với biên độ cực đại. Giá trị
của tần số sóng là
A. 10 Hz. B. 12 Hz. C. 8,0 Hz. D. 7,5 Hz.
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Vì hai nguồn kết hợp ngược pha nên điều kiện cực đại là
v
d2 − d1
= k + = k + ⇒ − = k +
f
Trang115
( 0,5) λ ( 0,5) 17 13 ( 0,5)
20
f
6≤ f ≤12
( ) ( )
⇒ f = 5 k + 0,5 ⎯⎯⎯→ 0,7 ≤ k ≤1,9 ⇒ k = 1⇒ f = 7,5 Hz
Ví dụ 3: Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động với các
phương trình lần lượt là cos ⎛ π ⎞
u1 = a1 ⎜ωt
+ ⎟
2
⎝ ⎠ và u a cos ( ωt
π )
2 2
= + . Bước sóng tạo ra là
4cm. Một điểm M trên mặt chất lỏng cách các nguồn lần lượt là d 1 và d 2 . Xác định điều kiện
để M nằm trên cực tiểu? (với m là số nguyên)
A. d − d = m + ( cm)
B. d − d = m+
( cm)
1 2
4 2 .
1 2
4 1 .
C. d − d = m+ ( cm)
D. d − d = m−
( cm)
1 2
2 1 .
1 2
2 1 .
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
Đây là trường hợp hai nguồn kết hợp bất kì nên để tìm điều kiện cực đại cực tiểu ta căn cứ
vào độ lệch pha của hai sóng kết hợp gửi đến M.
2 π
( ) ( ) 2 π ⎛ π ⎞ π π
∆ ϕ = d1 − d2 + α2 − α1 = ( d1 − d2 ) + ⎜π
− ⎟ = ( d1 − d2
) +
λ
4 ⎝ 2 ⎠ 2 2
Tại M cực tiểu nên ∆ ϕ = ( 2m
+ 1)
π thay số vào d − d = m + ( cm)
1 2
4 1
Chú ý: Nếu cho biết điểm M thuộc cực đại thì ∆ ϕ = k .2π
, thuộc cực tiểu thì
∆ ϕ = ( 2k
+ 1)
π . Từ đó ta tìm được ( d − d ), ( α α )
1 2
− theo k hoặc m.
2 1
Ví dụ 4: Giao thoa giữa hai nguồn kết hợp A và B trên mặt nước với các phương trình lần
= ω và u a cos ( ωt
α )
2 2
lượt là u a cos t
1 1
= + . Điểm M dao động cực tiểu, có hiệu đường đi
đến hai nguồn là MA − MB = một phần tư bước sóng. Chọn hệ thức đúng.
A. α = ( 2m
+ 1)
π với m là số nguyên. B. α ( 2m
0,5)
C. α = ( 2m
− 1)
π với m là số nguyên. D. α ( 2m
0,25)
= + π với m là số nguyên.
= + π với m là số nguyên.
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
( ) 2 π
2 1 ( 1 2 )
2 π λ
ϕ α α d d α α 0,5π
λ
λ 4
∆ = − + − = + = +
Điều kiện cực tiểu: ∆ = ( 2m
+ 1) ⇒ = ( 2m
+ 0,5)
Trang116
ϕ π α π
Ví dụ 5: Giao thoa giữa hai nguồn kết hợp A và B trên mặt nước với các phương trình lần
= ω và u a cos ( ωt
α )
2 2
lượt là u a cos t
1 1
= + , với bước sóng λ . Điểm M dao động cực đại,
λ
có hiệu đường đi đến hai nguồn là MA − MB = . Giá trị α không thể bằng
3
A. 10 π
.
3
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
B. 2 π
.
3
2 π
( d1 d
2 ) ( 2 1 )
2 π
ϕ α α α
λ
3
∆ = − + − = +
⎛ 1⎞
Điều kiện cực tiểu: ∆ ϕ = k.2π ⇒ α = ⎜k
− ⎟2π
⎝ 3⎠
2) Cực đại cực tiểu gần đường trung trực nhất
2 π
C. − .
D. 4 π
.
3
3
Khi hai nguồn kết hợp cùng pha, đường trung trực là cực đại giữa ( ∆ ϕ = 0 ).
Khi hai nguồn kết hợp lệch pha thì cực đại giữa lệch về phía nguồn trễ pha hơn.
* Để tìm cực đại gần đường trung trực nhất cho
2π
2 π
α1 − α
2
ϕ ( d1 d
2 ) ( α
2
α1 ) .2 x ( α
2
α1
) 0 x λ
λ λ 4π
∆ = − + − = + − = ⇒ =
* Để tìm cực tiểu gần đường trung trực nhất:
nếu α2 − α1 > 0 thì cho
2π
α1 − α
2
+ π
∆ ϕ = ( d1 − d
2 ) + ( α
2
− α1
) = π ⇒ x =
. λ
λ
4π
2 x
nếu α2 − α1 < 0 thì cho
2π
α1 − α
2
− π
∆ ϕ = ( d1 − d
2 ) + ( α
2
− α
1 ) = −π ⇒ x =
. λ
λ
4π
2 x
Vì trên AB khoảng cách ngắn nhất giữa một cực đại và một cực tiểu là /4 (xem thêm dạng
λ λ
2) nên − ≤ x ≤ .
4 4