Trong thí nghiệm về sự giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp A, B đồng pha, có tần số 10Hz và cùng biên độ. Khoảng cách AB bằng 19cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng bằng 20cm/s. Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Xét một elip (E) trên mặt chất lỏng nhận A, B là hai tiêu điểm. Gọi M là một trong hai giao điểm của elip (E) và trung trực của AB. Trên elip (E), số điểm dao động với biên độ cực đại và ngược pha với M bằng:
A. 10
B. 20
C. 38
D. 28
Đáp án B
Phương pháp: Phương trình giao thoa sóng trong giao thoa sóng hai nguồn cùng pha:
u M = 2 acos π ( d 2 - d 1 ) λ cos [ ωt - π ( d 2 + d 1 ) λ ]
Cách giải:
Bước sóng: λ = 2cm
Phương trình sóng tại M:
u M = 2 acos π ( MA - MB ) λ cos [ ωt - π ( MA + MB ) λ ]
X là điểm dao động với biên độ cực đại và ngược pha với M.
Phương trình sóng tại X:
u X = 2 acos π ( XA - XB ) λ cos [ ωt - π ( XA + XB ) λ ]
Vì X và M thuộc elip => M + MB = X + XB
=> uM và uX chỉ khác nhau về:
cos π ( MA - MB ) λ ; cos π ( XA - XB ) λ
Vì M thuộc trung trực của AB
⇒ cos π ( MA - MB ) λ = 1
X ngược pha với M
⇔ cos π ( XA - XB ) λ = - 1 ⇔ X A - X B = ( 2 k + 1 ) λ
- AB ≤ ( 2 k + 1 ) λ ≤ AB ⇔ - 19 ≤ ( 2 k + 1 ) λ ≤ 19 ⇒ - 5 , 25 ≤ k ≤ 4 , 25
=> Có 10 điểm dao động với biên độ cực đại và ngược pha với M trên đoạn B
=> Trên elip có 20 điểm dao động với biên độ cực đại và ngược pha với M.