Bài 8.3, 8.4 trang 22 SBT Vật Lí 12

Hai nguồn phát sóng đồng bộ ${\mathbf{S}}_{\mathbf{1}}\mathbf{,}{\mathbf{S}}_{\mathbf{2}}$ nằm sâu trong một bể nước. M và N là điểm trong bể nước có hiệu khoảng cách tới ${\mathbf{S}}_{\mathbf{1}}$và ${\mathbf{S}}_{\mathbf{2}}$ bằng một số bán nguyên lần bước sóng. M nằm trên đường thẳng ${\mathbf{S}}_{\mathbf{1}}{\mathbf{S}}_{\mathbf{2}}$; N nằm ngoài đường thẳng đó (H.8.1 ).

Chọn phát biểu đúng:

A. Các phần tử nước ở M và N đều đứng yên.

B. Các phần tử nước ở M và N đều dao động.

C. Các phần tử nước ở M dao động, ở N đứng yên.

D. Các phần tử nước ở M đứng yên, ở N dao động.

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện cực đại giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: ${\mathrm{d}}_2-{\mathrm{d}}_1$ = kλ; cực tiểu: ${\mathrm{d}}_2-{\mathrm{d}}_1$ = (k + $\frac{1}{2}$)λ

Lời giải chi tiết:

Vì nguồn phát sóng nằm sâu trong nước nên sóng truyền là sóng dọc.

Đối với sóng dọc, hiện tượng giao thoa chỉ xảy ra với những điểm nằm trên đường nối 2 nguồn sóng. Do đó:

+ Ở M có giao thoa và 2 sóng triệt tiêu nhau nên đứng yên.

+ Ở N, 2 sóng truyền tới khác phương dao động nên tổng hợp lại luôn dao động

Chọn D

Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp A,B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình ${\mathbf{u}}_{\mathbf{A}}$ = ${\mathbf{u}}_{\mathbf{B}}$ = 2cos20πt (mm). Tốc độ truyền sóng là 30cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Phần tử M ở mặt nước cách hai nguồn lần lượt là 10,5cm và 13,5cm có biên độ dao động là

A. 1mm                            B. 0mm

C. 2mm                            D. 4mm

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện cực đại giao thoa sóng hai nguồn cùng pha: ${\mathrm{d}}_2-{\mathrm{d}}_1$ = kλ; cực tiểu: ${\mathrm{d}}_2-{\mathrm{d}}_1$ = (k + $\frac{1}{2}$)λ

Lời giải chi tiết:

Ta có $\left\{\begin{array}{l}{\mathrm{d}}_{2\mathrm{M}}=13.5\mathrm{cm}\\ {\mathrm{d}}_{1\mathrm{M}}=10,5\mathrm{cm}\end{array}\right.$

Tần số f$=\frac{\mathrm{\omega }}{2\mathrm{\pi }}=\frac{20\mathrm{\pi }}{2\mathrm{\pi }}=$10Hz

Bước sóng: λ = $\frac{\mathrm{v}}{\mathrm{f}}=\frac{30}{10}$ = 3cm

Ta có ${\mathrm{d}}_{2\mathrm{M}}-{\mathrm{d}}_{1\mathrm{M}}$ = 13,5 − 10,5 = 3cm = 1.λ

⇒ tại M là một cực đại ⇒ AM = 2a = 2.2 = 4cm