Một người làm thí nghiệm Hình 8.1 SGK với một chất lỏng và một cần rung có tần số 20 Hz. Giữa hai điểm S 1 , S 2 người đó đếm được 12 đường hypebol, quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai đường hypebol ngoài cùng là 22 cm. Tính tốc độ truyền sóng.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi hệ vân giao thoa đã ổn định thì trung điểm I của S 1 S 2 lại luôn luôn là cực đại giao thoa. Do đó, ta phải có :
S 1 I = S 2 I = k λ /2 + λ /4 = (2k + 1) λ /4
S 1 S 2 = 2 S 1 I = (2k + 1) λ /2
Ban đầu ta đã có : S 1 S 2 = 8cm = 10 λ = 20 λ /2
Vậy chỉ cần tăng khoảng cách S 1 , S 2 thêm λ /2 tức là 0,4 cm.
Khi đó nếu không kể đường trung trực của S 1 S 2 thì có 20 gợn sóng hình hypebol (vì gợn sóng là quỹ tích những điểm dao động mạnh hơn cả).
Bước sóng của sóng : λ = v/f = 120/20 = 6cm. S 1 S 2 = 18cm = 6 λ /2. Trừ hai điểm S 1 , S 2 thì trên đoạn thẳng S 1 S 2 có 5 điểm, tại đó mặt nước dao động mạnh nhất.
Vậy : "Nếu không tính gợn sóng thẳng trùng với đường trung trực của S 1 S 2 thì có 4 gợn sóng hình hypebol".
Khoảng cách giữa hai điểm đứng yên liên tiếp bằng λ/2,
S1, S2 là hai nút, khoảng giữa S1S2 có 10 nút → có 12 nút → trên đoạn S1S2 có 11 đoạn có độ dài λ/2.
→ 11λ/2 = S1S2 = 11cm → λ = 2cm
Tốc độ truyền của sóng: v = λ.f = 2.26 = 52 cm/s
Bước sóng dùng trong thí nghiệm là: λ = v/f = 0,5/ 40 = 0,0125m = 1,25cm
Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1S2 bằng nửa bước sóng.
Ta có: d = λ/2 = 1,25/2 = 0,625cm
Bước sóng được tính là khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp λ = R2 – R1 (với R là bán kính của sóng)
Ta có: v = 20 cm/s = 0,2 m/s
Bước sóng là: λ= \(\frac{v}{f} = \frac{{0,2}}{{40}}\)= 0,005 (m)
Do: khoảng cách giữa 2 cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = khoảng cách giữa 2 cực tiểu giao thoa cạnh nhau trên đoạn S1S2 = \(\frac{\lambda }{2}\).
⇒ Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa trên đoạn S1S2 là:
d= \(\frac{\lambda }{2}\) = \(\frac{{0,005}}{2}\)= 0,0025 (m)
Đáp án D
+ Ta có ∆ d = 8 λ = 30 - 14 = 16 c m → λ = 2 c m → Vận tốc truyền sóng v = λ f = 2.20 = 40cm/s
Ta có : λ = v/f = 80/100 = 0,8cm và d 1 = d 2 = d = 8cm.
Theo Bài 8 (SGK Vật lí 12), ta có :
d 1 + d 2 = 16cm = 20 λ d 2 - d 1 = 0
ta được : u M 1 = 2Acos(200 π t - 20 π )
Giữa đỉnh của hypebol số 1 và đỉnh của hypebol số 12 có 11 khoảng vân.
Vậy i = 22/11 = 2cm = λ /2 ⇒ λ = 4cm
Tốc độ truyền sóng : v = λ f = 20.4 = 80cm/s