P và Q là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20cm

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 9: Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ - Kết nối tri thức

Câu 9.10 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: P và Q là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20 cm. Tại một điểm O trên đường thẳng PQ và nằm ngoài đoạn PQ, người ta đặt nguồn dao động điều hoà theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình u = 5cos$\omega$t(cm), tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng $\lambda$= 15 cm. Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại P và Q khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?

Lời giải:

Đối với trường hợp sóng ngang, khoảng cách giữa hai điểm P, Q khi dao động được mô tả như Hình 9.4G.

Gọi O₁, O₂ lần lượt là vị trí cân bằng của P và Q; u₁, u₂ lần lượt là li độ dao động của các phần tử tại P và Q; $\text{Δ}u=u_1-u_2$.

Khoảng cách giữa P và Q trong quá trình dao động là:

Vậy khoảng cách gần nhất giữa P và Q là: $l_{\text{min}}=O_1{O}_2$ = 20 cm.

Khoảng cách xa nhất giữa P và Q là: $l_{\text{max}}=\sqrt{{\left({\text{O}}_1{\text{O}}_2\right)}^2+{\left({\text{Δu}}_{\text{max}}\right)}^2}$.

Giả sử sóng truyền qua P rồi mới đến Q thì dao động tại P sớm pha hơn Q là: $\text{Δ}\phi =\frac{2\pi \left(PQ\right)}{\lambda }=\frac{8\pi }{3}$

Chọn mốc thời gian để phương trình dao động của phần tử tại P là: u₁ = 5cos$\omega$t(cm)

thì phương trình dao động của phần tử tại Q là: $u_2=5\text{cos}\left(\omega t-\frac{8\pi }{3}\right)\left(\text{cm}\right)$.

$\text{Δu}={\text{u}}_1-{\text{u}}_2=5\text{cos}\left(\omega \text{t}-\frac{8\pi }{3}\right)-5\text{cos}\omega \text{t}=5\sqrt{3}\text{cos}\left(\omega \text{t}-\frac{5\pi }{6}\right)\left(\text{cm}\right)$

$\Rightarrow {\text{Δu}}_{\text{max}}=5\sqrt{3}\text{cm}$.

$l_{\text{max}}=\sqrt{{\left(20\right)}^2+{\left(5\sqrt{3}\right)}^2}=5\sqrt{19}\text{cm}.$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 9: Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ hay khác:

• Câu 9.1 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Chọn câu đúng ....

• Câu 9.2 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Tìm phát biểu sai khi nói về sóng cơ ....

• Câu 9.3 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Sóng cơ không truyền được trong ....

• Câu 9.4 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Một sóng ngang có tần số 100 Hz truyền trên một sợi dây nằm ngang với tốc độ 60 m/s ....

• Câu 9.5 trang 19 Sách bài tập Vật Lí 11: Mũi tên nào trong Hình 9.1. mô tả đúng hướng truyền dao động của các phần tử môi trường? ....

• Câu 9.6 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Nếu tốc độ truyền sóng âm trong Hình 9.1 là 340 m/s thì tần số của sóng khoảng ....

• Câu 9.7 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài từ P đến Q ....

• Câu 9.8 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Một sóng cơ có tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s ....

• Câu 9.9 trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Hình 9.2 mô tả một phần của sóng dọc truyền trên một sợi dây lò xo ....

• Câu 9.11* trang 20 Sách bài tập Vật Lí 11: Một sóng dọc truyền trong môi trường với bước sóng 15 cm, biên độ không đổi A = 5$\sqrt{3}$ ....

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• SBT Vật Lí 11 Bài 11: Sóng điện từ

• SBT Vật Lí 11 Bài 12: Giao thoa sóng

• SBT Vật Lí 11 Bài 13: Sóng dừng

• SBT Vật Lí 11 Bài tập cuối chương 2

• SBT Vật Lí 11 Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 11 Kết nối tri thức

---