Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40Hz. Người ta thấy rằng hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 20cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 3 m/s đến 5 m/s. Tốc độ là:
A. 3,5 m/s
B. 4,2 m/s
C. 5 m/s
D. 3,2 m/s
Quảng cáo
1 câu trả lời 48082
Giải bài toán
Đề bài:
Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40Hz. Hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 20cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 3 m/s đến 5 m/s. Tốc độ là:
Phân tích bài toán:
Hai điểm A và B dao động ngược pha: Điều này có nghĩa là độ lệch pha giữa hai điểm này là π rad hoặc một số lẻ lần π rad.
Khoảng cách giữa hai điểm A và B: d = 20 cm = 0,2 m
Tần số: f = 40 Hz
Tốc độ truyền sóng: v (m/s)
Giải:
Ta có:
Độ lệch pha giữa hai điểm A và B: Δφ = 2πd/λ = (2k + 1)π (với k là số nguyên)
Tốc độ truyền sóng: v = λf
Từ hai phương trình trên, ta có:
(2k + 1)π = 2πd/λ
=> λ = 2d / (2k + 1)
Mà λ = v/f, nên:
v = f * 2d / (2k + 1)
Thay số:
v = 40 * 0,2 / (2k + 1) = 8 / (2k + 1)
Điều kiện:
3 m/s ≤ v ≤ 5 m/s
=> 3 ≤ 8 / (2k + 1) ≤ 5
Giải bất phương trình trên, ta tìm được các giá trị của k thỏa mãn là k = 0.
Khi k = 0, ta có: v = 8 / (2*0 + 1) = 8 m/s.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
153203
-
110953
-
106707
-
71461
