Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 21 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 2cos(40πt) Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta cần tính bước sóng và xác định các điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn thẳng AB. ### a. Tìm bước sóng 1. **Tính bước sóng \( \lambda \)**: - Phương trình dao động của sóng được cho là: \( u = 2\cos(40\pi t) \). - Từ phương trình này, ta có \( \omega = 40\pi \) (tần số góc). - Tính tần số \( f \): \[ f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{40\pi}{2\pi} = 20 \text{ Hz} \] - Tính bước sóng \( \lambda \) sử dụng công thức \( v = f \lambda \) (với \( v = 40 \) cm/s): \[ \lambda = \frac{v}{f} = \frac{40 \text{ cm/s}}{20 \text{ Hz}} = 2 \text{ cm} \] ### b. Trên AB 2 điểm cực đại (hoặc 2 cực tiểu) liên tiếp cách nhau bao nhiêu? - Hai cực đại (hoặc cực tiểu) liên tiếp cách nhau một nửa bước sóng \( \frac{\lambda}{2} \). - Do đó, khoảng cách giữa 2 cực đại (hoặc 2 cực tiểu) trên đoạn AB là: \[ d = \frac{\lambda}{2} = \frac{2 \text{ cm}}{2} = 1 \text{ cm} \] ### c. Điểm M có \( MA = 8 \) cm, \( MB = 20 \) cm là cực đại hay cực tiểu? - Sử dụng công thức tính độ lệch pha: \[ \Delta x = MA + MB = 8 \text{ cm} + 20 \text{ cm} = 28 \text{ cm} \] - Tính độ lệch pha \( \Delta \phi \): \[ \Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \Delta x = \frac{2\pi}{2} \times 28 = 28\pi \] - Độ lệch pha \( \Delta \phi \) với \( 2\pi \) sẽ là: \[ \Delta \phi = 28\pi - 14 \cdot 2\pi = 0 \quad \text{(cực đại)} \] ### d. Điểm N có \( NA = 9 \) cm, \( MB = 22 \) cm là cực đại hay cực tiểu? - Tính độ lệch pha tương tự: \[ \Delta x = NA + MB = 9 \text{ cm} + 22 \text{ cm} = 31 \text{ cm} \] - Tính độ lệch pha \( \Delta \phi \): \[ \Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \Delta x = \frac{2\pi}{2} \times 31 = 31\pi \] - Độ lệch pha: \[ \Delta \phi = 31\pi - 15 \cdot 2\pi = \pi \quad \text{(cực tiểu)} \] ### e. Các điểm trên đường trung trực của AB dao động với biên độ là bao nhiêu? - Đường trung trực của AB là vạch giữa A và B (cách đều 10.5 cm từ mỗi nguồn). - Độ lệch pha tại trung điểm: \[ MB = 10.5 \text{ cm}, MA = 10.5 \text{ cm} \quad \Rightarrow \quad \Delta x = MA + MB = 10.5 + 10.5 = 21 \text{ cm} \] - Độ lệch pha: \[ \Delta \phi = 2\pi \] - Vì vậy, biên độ tích cực (cực đại), dạng sóng sẽ có biên độ: \[ u = 0 \text{ (cực tiểu)} \] ### f. Trên AB có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại, bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực tiểu? - Chiều dài đoạn AB là 21 cm, với các cực đại và cực tiểu cách nhau 1 cm. - Tổng số cực đại trên AB: \[ \text{Số cực đại} = 21 \text{ cm} \div 1 \text{ cm} = 21 \text{ điểm} \text{ (bao gồm cả A, B)} \] - Số cực tiểu sẽ bằng số cực đại giảm 1: \[ \text{Số cực tiểu} = 20 \text{ điểm} \] Tóm lại: - **Bước sóng**: \( 2 \) cm - **Khoảng cách giữa các cực trị**: \( 1 \) cm - **Điểm M**: cực đại - **Điểm N**: cực tiểu - **Biên độ tại trung điểm**: 0 - **Số cực đại**: 21 - **Số cực tiểu**: 20