Bài tập Cường độ sóng và năng lượng sóng lớp 10 (có lời giải)

Sóng cầu truyền từ một nguồn điểm O ra môi trường đẳng hướng không hấp thụ năng lượng. Điểm A cách O một khoảng r_1, điểm B cách O một khoảng r_2 . Biết cường đ

11/28

Sóng cầu truyền từ một nguồn điểm \(O\) ra môi trường đẳng hướng không hấp thụ năng lượng. Điểm \(A\) cách \(O\) một khoảng \({r_1}\), điểm \(B\) cách \(O\) một khoảng \({r_2}\). Biết cường độ sóng tại \(A\) là \({I_A} = 90{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\) và tại \(B\) là \({I_B} = 10{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\).

a

Khoảng cách từ \(O\) đến \(B\) gấp \(3\) lần khoảng cách từ \(O\) đến \(A\).

ĐúngSai
b

Biên độ sóng tại \(A\) lớn hơn biên độ sóng tại \(B\) là \(3\) lần.

ĐúngSai
c

Mật độ năng lượng sóng tỉ lệ thuận với khoảng cách đến nguồn.

ĐúngSai
d

Nếu điểm \(C\) là trung điểm của $AB$ thì cường độ sóng tại \(C\) là \(50{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\).

ĐúngSai
Giải thích

a) Đúng. Do \(I = \frac{P}{{4\pi {r^2}}} \Rightarrow \frac{{{I_A}}}{{{I_B}}} = {\left( {\frac{{{r_2}}}{{{r_1}}}} \right)^2} = \frac{{90}}{{10}} = 9 \Rightarrow \frac{{{r_2}}}{{{r_1}}} = 3 \Rightarrow {r_2} = 3{r_1}\).

b) Đúng. Cường độ sóng \(I\) tỉ lệ với bình phương biên độ \({A^2}\), do đó \(\frac{{{A_A}}}{{{A_B}}} = \sqrt {\frac{{{I_A}}}{{{I_B}}}} = \sqrt 9 = 3\).

c) Sai. Mật độ năng lượng sóng tỉ lệ với \(I\), mà \(I\) tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách \({r^2}\).

d) Sai. Vị trí trung điểm \(C\) có \({r_C} = \frac{{{r_1} + {r_2}}}{2} = \frac{{{r_1} + 3{r_1}}}{2} = 2{r_1}\).

Cường độ sóng tại \(C\): \(\frac{{{I_C}}}{{{I_A}}} = {\left( {\frac{{{r_1}}}{{{r_C}}}} \right)^2} = {\left( {\frac{1}{2}} \right)^2} = \frac{1}{4} \Rightarrow {I_C} = \frac{{{I_A}}}{4} = \frac{{90}}{4} = 22,5{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\).