Cho một điểm sáng S dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục
39/40
Cho một điểm sáng S dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính của một thấu kính có tiêu cự 5 cm thì ảnh của nó là S’ qua thấu kính cũng dao động điều hòa theo phương vuông góc với trục chính của thấu kính. Đồ thị theo thời gian của S và S’ như hình vẽ. Khoảng cách lớn nhất giữa S và S’ gần với giá trị nào dưới đây?
37,1 cm.
36,5 cm.
34,8 cm.
35,9 cm.
Đáp án B.
Phương trình dao động của S và S’ là:xS=cosωtcmxS'=5cosωt+πcm
Từ đồ thị ta thấy, ảnh cao gấp 5 lần vật và ngược chiều với vật (S và S’ dao động ngược pha nhau).
⇒d'=5d1f=1d+1d'⇔1f=1d+15d⇒1f=65d⇒d=65f=6cm⇒d'=30cm
+ Khoảng cách lớn nhất giữa S và S’ theo phương dao động là:
Δxmax=AS+AS'=1+5=6cm
+ Khoảng cách giữa hai vị trí cân bằng của S và S’ là: L = d + d’ = 6 + 30 = 36 cm.
+ Khoảng cách lớn nhất giữa S và S’ trong quá trình dao động là:
SS'max=L2+Δxmax2=362+62=36,5cm.