Truyền Sóng trên mặt nước: Xác định vị trí phần tử môi trường đang ở vị trí cân bằng
Một nguồn sóng điểm O tại mặt nước dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số 10 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s. Gọi A và B là hai điểm tại mặt nước có vị trí cân bằng cách O những đoạn 12 cm và 16 cm mà OAB là tam giác vuông tại O. Tại thời điểm mà phần tử tại O ở vị trí cao nhất thì trên đoạn AB có mấy điểm mà phần tử tại đó đang ở vị trí cân bằng ?
A. 10. B. 5. C. 4. D. 6.
🖎 Lời giải:
Bước sóng của sóng
cm.+ Ta để ý rằng
.→ Tại thời điểm O ở vị trí cao nhất (đỉnh gợn sóng) thì A và B là các định của những gợn thứ 3 và thứ 4.
+ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông
→ Khi O là đỉnh cực đại thì trên AB chỉ có đỉnh thứ 3 và thứ 4 đi qua.
+ Ta để ý rằng đỉnh sóng thứ hai có bán kính 2.4 = 8 cm, giữa hai sóng liên tiếp có hai dãy phần tử đang ở vị trí cân bằng cách đỉnh 0,25λ và 0,75λ → dãy các phần tử đang ở vị trí cân bằng nằm giữa đỉnh thứ hai và thứ 3 cách O lần lượt là 8 + 1 = 9 cm và 8 + 1 + 2 = 11 cm. → trên AB chỉ có dãy phần tử ứng với bán kính 11 cm đi qua.
+ Giữa hai đỉnh sóng thứ 3 và thứ 4 có hai dãy phần tử môi trường đang ở vị trí cân bằng.
→ Có tất cả 4 vị trí phần tử môi trường đang ở vị trí cân bằng.
Chọn đáp án C
>> Trích Đề thi thử Vật lí của Trung tâm luyện thi Tô Hoàng - lần 5 - 2019
Mở rộng về sóng truyền trên mặt nước
Sóng truyền trên mặt nước là một dạng sóng cơ học, trong đó các phần tử nước dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Đây là một ví dụ điển hình của sóng ngang. Khi một vật thể như viên đá rơi xuống mặt nước, nó tạo ra các gợn sóng lan tỏa ra xung quanh từ điểm rơi.
Các đặc điểm chính của sóng truyền trên mặt nước:
Dao động của phần tử nước: Các phần tử nước dao động lên xuống quanh vị trí cân bằng của chúng, nhưng không di chuyển theo sóng.
Bước sóng: Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp hoặc hai đáy sóng liên tiếp.
Tần số: Số lần dao động của một phần tử nước trong một đơn vị thời gian.
Biên độ: Độ cao tối đa của sóng so với vị trí cân bằng.
Dao động của phần tử nước: Các phần tử nước dao động lên xuống quanh vị trí cân bằng của chúng, nhưng không di chuyển theo sóng.
Bước sóng: Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp hoặc hai đáy sóng liên tiếp.
Tần số: Số lần dao động của một phần tử nước trong một đơn vị thời gian.
Biên độ: Độ cao tối đa của sóng so với vị trí cân bằng.
Hiện tượng liên quan:
Giao thoa sóng: Khi hai hoặc nhiều sóng gặp nhau, chúng có thể tạo ra các mẫu giao thoa, với các điểm có biên độ dao động lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với sóng ban đầu.
Khúc xạ sóng: Khi sóng di chuyển từ vùng nước nông sang vùng nước sâu hoặc ngược lại, tốc độ và hướng của sóng có thể thay đổi.
Bạn có thể xem thêm video mô phỏng về sự truyền sóng cơ trên mặt nước .
Giao thoa sóng: Khi hai hoặc nhiều sóng gặp nhau, chúng có thể tạo ra các mẫu giao thoa, với các điểm có biên độ dao động lớn hơn hoặc nhỏ hơn so với sóng ban đầu.
Khúc xạ sóng: Khi sóng di chuyển từ vùng nước nông sang vùng nước sâu hoặc ngược lại, tốc độ và hướng của sóng có thể thay đổi.
Bạn có thể xem thêm video mô phỏng về sự truyền sóng cơ trên mặt nước .
Nhận xét
Đăng nhận xét
Bạn có muốn Tải đề thi thử File Word, Thi Trắc nghiệm Online Free, hay Luyện thi THPT Môn Vật lí theo Chủ đề không? Hãy để lại ý kiến trao đổi nhé.