Bài 8. Giao thoa sóng

Bài 8.8 trang 23 SBT Vật Lí 12

Giải bài 8.8 trang 23 sách bài tập vật lí 12. Hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau 8 cm, gắn ở đầu một cần rung có tần số f=100 Hz, được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s.

Đề bài

Hai mũi nhọn \({S_1},{S_2}\)cách nhau \(8cm\), gắn ở đầu một cần rung có tần số \(f = 100Hz\), được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là \(v = 0,8m/s\).

a) Gõ nhẹ cần rung thì hai điểm \({S_1},{S_2}\)dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng \(u = Acos2\pi ft\). Hãy viết phương trình dao động của điểm \({M_1}\)trên mặt chất lỏng cách đều \({S_1},{S_2}\) một khoảng \(d = 8cm\).

b) Dao động của cần rung được duy trì bằng một nam châm điện. Để được một hệ vân giao thoa ổn định trên mặt chất lỏng, phải tăng khoảng cách \({S_1}{S_2}\)một đoạn ít nhất bằng bao nhiêu? Với khoảng cách ấy thì giữa hai điểm \({S_1},{S_2}\)có bao nhiêu gợn sóng hình hypebol?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng phương trình sóng tổng hợp tại điểm cách nguồn \({S_1}\) đoạn \({d_1}\) và cách nguồn \({S_2}\) đoạn\({d_2}\): \(u = 2A\cos \dfrac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }cos(2\pi ft - \dfrac{{\pi ({d_2} + {d_1})}}{\lambda })\)

Lời giải chi tiết

Bước sóng \(\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{{0,8}}{{100}} = 0,008m = 0,8cm\)

a) Phương trình sóng tại điểm cách nguồn đoạn d:

\(\begin{array}{l}u = 2A\cos \dfrac{{\pi ({d_2} - {d_1})}}{\lambda }cos(2\pi ft - \dfrac{{\pi ({d_2} + {d_1})}}{\lambda }) = 2A\cos \dfrac{{\pi (8 - 8)}}{{0,8}}cos(2\pi .100t - \dfrac{{\pi .(8 + 8)}}{{0,8}})\\ = 2Acos(200\pi t - 20\pi )\end{array}\)

b) Khi hệ vân giao thoa đã ổn định thì trung điểm \(I\) của \({S_1}{S_2}\) lại luôn luôn là cực đại giao thoa. Do đó ta phải có:

\(\begin{array}{l}{S_1}I = {S_2}I = k\dfrac{\lambda }{2} + \dfrac{\lambda }{4} = (2k + 1)\dfrac{\lambda }{4}\\{S_1}{S_2} = 2{S_1}I = (2k + 1)\dfrac{\lambda }{2}\end{array}\)

Ban đầu ta có: \({S_1}{S_2} = 4cm = 10\lambda = 20\dfrac{\lambda }{2}\)

Vậy chỉ cần tăng khoảng cách \({S_1}{S_2}\) thêm \(\dfrac{\lambda }{2} = 0,4cm\)

Khi đó không tính gợn thẳng trùng với đường trung trực của \({S_1}{S_2}\) thì có \(20\) gợn sóng hình hypebol.

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.3 trên 11 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 8.9 trang 23 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.9 trang 23 sách bài tập vật lí 12. Một người làm thí nghiệm Hình 8.1 SGK với một chất lỏng và một cần rung có tần số 20 Hz.
Bài 8.10* trang 23 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.10* trang 23 sách bài tập vật lí 12. Dao động tại hai điểm S1, S2 cách nhau 12 cm trên một mặt chất lỏng có biểu thức:
Bài 8.7 trang 22 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.7 trang 22 sách bài tập vật lí 12. Hai điểm S1, S2 trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18 cm, dao động cùng pha với biên độ A và tần số f = 20 Hz.
Bài 8.5, 8.6 trang 22 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.5, 8.6 trang 22 sách bài tập vật lí 12. Hai nguồn sóng S1,S2 trên mặt chất lỏng, cách nhau 18cm, dao động cùng pha với tần số 20Hz Tốc độ sóng là 1,2m/s. Số điểm trên đoạn S1S2 dao động với biên độ cực đại là
Bài 8.3, 8.4 trang 22 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.3, 8.4 trang 22 sách bài tập vật lí 12. Hai nguồn phát sóng đồng bộ S1,S2 nằm sâu trong một bể nước
Bài 8.1, 8.2 trang 21 SBT Vật Lí 12
Giải bài 8.1, 8.2 trang 21 sách bài tập vật lí 12. Hai nguồn phát sóng nào dưới đây chắc chắn là hai nguồn kết hợp? Hai nguồn có