Bài tập Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng cơ lớp 11 (có lời giải)

Một nguồn phát sóng cơ dao động điều hòa tạo ra sóng truyền trên mặt nước với tốc độ v = 1,5 m/s . Hai điểm M và N trên cùng một phương truyền sóng cách nguồn lần lượt là

23/39

Một nguồn phát sóng cơ dao động điều hòa tạo ra sóng truyền trên mặt nước với tốc độ \(v = 1,5{\rm{ m/s}}\). Hai điểm \(M\) và \(N\) trên cùng một phương truyền sóng cách nguồn lần lượt là \(15{\rm{ cm}}\) và \(35{\rm{ cm}}\). Tần số dao động của nguồn biến thiên từ \(10{\rm{ Hz}}\) đến \(25{\rm{ Hz}}\). Biết hai phần tử tại \(M\) và \(N\) luôn dao động ngược pha nhau.

a

Khoảng cách \(MN = 20{\rm{ cm}}\).

ĐúngSai
b

Điều kiện để \(M\) và \(N\) dao động ngược pha là \(MN = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \) với \(k \in \mathbb{Z}\).

ĐúngSai
c

Tần số sóng nhận giá trị \(18,75{\rm{ Hz}}\).

ĐúngSai
d

Bước sóng tương ứng với tần số tìm được ở ý c là \(8{\rm{ cm}}\).

ĐúngSai
Giải thích

a) Đúng. \(MN = {d_N} - {d_M} = 35 - 15 = 20{\rm{ cm}} = 0,2{\rm{ m}}\).

b) Đúng. Hai điểm dao động ngược pha khi \(d = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \).

c) Đúng. Ta có \(MN = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\frac{v}{f} \Rightarrow f = \frac{{\left( {k + 0,5} \right)v}}{{MN}} = \frac{{\left( {k + 0,5} \right) \cdot 1,5}}{{0,2}} = 7,5\left( {k + 0,5} \right){\rm{ Hz}}\).

Vì \(10 \le f \le 25 \Rightarrow 10 \le 7,5(k + 0,5) \le 25 \Rightarrow 0,83 \le k \le 2,83 \Rightarrow k \in \{ 1;2\} \).

Với \(k = 2 \Rightarrow f = 7,5 \cdot 2,5 = 18,75{\rm{ Hz}}\).

d) Đúng. Bước sóng \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{150{\rm{ cm/s}}}}{{18,75{\rm{ Hz}}}} = 8{\rm{ cm}}\).