Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp đặt tại S1 và S2 cách nhau 15 cm

38/41

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp đặt tại S₁ và S₂ cách nhau 15 cm, dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = 4cos10πt( mm). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 15 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Gọi M là điểm trên mặt chất lỏng sao cho M₁S = 25 cm và MS₂ = 20 cm. Trong khoảng S₂M, hai điểm A và B lần lượt gần S₂ nhất và xa S₂ nhất đều có tốc độ dao động cực đại bằng 80π mm/s. Khoảng cách AB gần nhất với giá trị nào sau đây?

7,8 cm.

12,4 cm.

15,8 cm.

19,1 cm.

Giải thích

MS12=MS22+S1S22⇒ΔMS1S2 vuông tại S2

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp đặt tại S1 và S2 cách nhau 15 cm (ảnh 1)

λ=v.2πω=15.2π10π=3cm và A=vmaxω=80π10π=8mm=2a→cực đại

Trên MS2 thì MS1−MS2λ<k<S1S2λ⇒25−203<k<153

⇒1,7<k<5⇒kA=4 và kB=2

d12−d22=S1S22⇒d1−d2=kλd1+d2=S1S22kλ⇒d2=S1S222kλ−kλ2=1522k.3−k.32

⇒k=2⇒d2=15,75 cmk=4⇒d2=3,375 cm

Vậy AB=15,75−3,375≈12,4cm. Chọn B