Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm

32/40

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm \(A\) và \(B\) dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng \(4{\rm{\;}}cm\). Khoảng cách giữa hai nguồn là \(AB = 30{\rm{\;}}cm\). \(M\) là điểm ở mặt nước nằm trong hình tròn đường kính \(AB\) là cực đại giao thoa cùng pha với nguồn. \(H\) là trung điểm của \(AB\). Độ dài lớn nhất của đoạn \(MH\) gần nhất với giá trị nào sau đây?

\(14,5{\rm{\;}}cm\).

\(13,9{\rm{\;}}cm\).

\(14,2{\rm{\;}}cm\).

\(14,7{\rm{\;}}cm\).

Giải thích

ĐK cực đại cùng pha nguồn \(\left\{ \begin{array}{l}MA = {k_1}\lambda = 4{k_1}\\MB = {k_2}\lambda = 4{k_2}\end{array} \right.\) với \({k_1}\), \({k_2}\) nguyên dương. Chuẩn hóa \(\lambda = 1\)

\[M{H^2} = \frac{{M{A^2} + M{B^2}}}{2} - \frac{{A{B^2}}}{4} = \frac{{{4^2}{k_1}^2 + {4^2}{k_2}^2}}{2} - \frac{{{{30}^2}}}{4} < {\left( {\frac{{30}}{2}} \right)^2} \Rightarrow {k_1}^2 + {k_2}^2 < 56,25\]

Xét lần lượt \[{k_1}^2 + {k_2}^2 = 56;55;54;53...\]để tìm \[{\left( {{k_1}^2 + {k_2}^2} \right)_{\max }}\] có \({k_1}\), \({k_2}\) nguyên dương

Khi \[{k_1}^2 + {k_2}^2 = 53 \Rightarrow {k_2} = \sqrt {53 - k_1^2} \to \]TABLE START 1 STEP 1

Trong thí nghiệm giao thoa sóng ở mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt tại hai điểm (ảnh 1)

(thỏa mãn)

Vậy \[M{H_{\max }} = \sqrt {\frac{{{4^2}.53}}{2} - \frac{{{{30}^2}}}{4}} \approx 14,11\]. Chọn C