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

Chú ý: Độ lệch pha dao động của M so với O là 2 π
∆ ϕ M / O = ( d − AO )
λ
* M dao động cùng pha với O khi ∆ M / O= k.2
⇒d − AO = k ⇒dmin
− AO =
* M dao động ngược pha với O khi ∆ ϕM / O = ( 2k
+ 1)
Trang183
( ) λ
min
⇒ d − AO = k + 0,5 ⇒ d − AO = 0,5λ
* M dao động ngược pha với O khi ∆ ϕM O = ( k + )
λ
( ) min
⇒ d − AO = 2k + 1 ⇒ d − AO = 0, 25λ
4
ϕ π λ λ
π
/ 2 1 π / 2
Ví dụ 8 (ĐH - 2011): Ở mặt chất lỏng có hai nguồn A, B cách nhau 18 cm, dao động theo
phương thẳng đứng với phương trình uA = uB
= acos50 π t (với t tính bằng s). Tốc độ truyền
sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở chất lỏng nằm trên
đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử tại M dao động cùng pha với phần tử
chất lòng tại O. Khoảng cách MO là
A.10 cm B.2 10cm C. 2 2 cm D.2 cm
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
2π
λ = vT = v = 2 cm
ω
( )
Cách 1: Điểm M gần O nhất dao động cùng pha với O:
min min min
2 2
( ) ( )
d − AO = λ ⇒ d = 11 cm ⇒ MO = d − AO = 2 10 cm
Cách 2:
( )
AO = BO = 9 cm = 4,5λ
⇒O
dao động ngược pha với A, B.
M gần O nhất dao động cùng pha với O (tức là ngược pha với nguồn) thì
2 2
( ) ( )
MA = MB = 5,5λ
= 11 cm ⇒ MO = MA − AO = 2 10 cm
Ví dụ 9: Trên mặt một chất lỏng, có hai nguồn sóng kết hợp đồng bộ A, B cách nhau 24 cm,
dao động theo thẳng đứng. Khoảng cách ngắn nhất từ trung điểm O của AB đến các điểm
nằm trên đường trung trực của AB dao động ngược pha với O bằng 9 cm. Số điểm dao động
với biên độ cực đại trên đoạn AB là
A. 8 B. 7 C. 9 D. 10
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
Điểm M gần O nhất dao động ngược pha với O: dmin − AO = 0,5λ
⇒ + − = ⇒ + − = ⇒ =
Trang184
( )
2 2 2 2
AO MO AO 0,5λ 12 9 12 0,5λ λ 6 cm
Ta thấy AB / λ = 4 = 3 + 1⇒ Số cực đại trên AB là 2.3 + 1 = 7
Ví dụ 10: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 40 cm, dao động theo phương
thẳng đứng với phương trin là uA = uB
= acos40 π t (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng
của mặt chất lỏng là 40 cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm C ở chất lỏng nằm trên
đường trung trực của AB và gần O nhất sao cho phần tử tại M dao động cùng pha với phần tử
chất lòng tại O. Khoảng cách OC là
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Hướng dẫn:Chọn đáp án C
2π
λ = vT = v = 2 cm
ω
( )
d AO k λ
Điểm M dao động ngược pha với O thì − = ( + 0,5)
( ) ( )
d = + k + = k + cm ⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ − ≤ k ≤
20 0,5 2 2 21
2 2
20= OA≤d ≤ CA= OA + OC = 25
0,5 2
⇒ k = 0;1;2 ⇒ Trên CD có 2.2 = 4
3gia tri
Ví dụ 11: Tại điểm A và B trên mặt nước (AB = 20 cm) có 2 nguồn sóng kết hợp, có biên độ
lần lượt là 3 cm và 4 cm. Số cực đại trên AB là 10 và cực đại M nằm gần nguồn A nhất và
cực đại N nằm gần nguồn B nhất. Biết MA = 1,5 cm và NB = 0,5 cm. Coi biên độ không đổi
khi truyền đi. Biên độ dao động tại một điểm thuộc mặt nước và thuộc đường trung trực của
AB là
A. 5 cm B. 7 cm C. 1 cm D. 6 cm
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
Vì khoảng cách hai cực đại liên tiếp do dọc theo AB là λ / 2 nên
AB = AM + ( 10 −1 ) λ / 2+ NB ⇒ λ = 4 cm
π
Vị trí cực đại giữa: ϕ ( α
2
α1 ) ( 1 2 ) ( α
2
α1
)
λ
( )
⇒ α − α = − π
2 1
x
2 2 π
∆ = − + d − d = − + .2 x = 0 4
Nếu hai nguồn kết hợp cùng pha thì cực đại gần A nhất cách A là λ / 2 = 2 cm và cực đại gần
B nhất cách B là λ / 2 = 2 cm . Nhưng lúc này cực đại gần A nhất cách A là 1,5 cm, cực đại
gần B nhất cách B là 0,5 cm. Điều này có nghĩa là hệ vân đã dịch về phía A một đoạn 0,5 cm
(x = - 0,5 cm) hoặc dịch về phía B một đoạn 1,5 cm (x = +1,5 cm). Do đó, ( α2 −α
1 ) = +π / 2