Question

[Hoàng Đức Long]

Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S₁, S₂ cách nhau 1 đoạn a = 30 cm dao động điều hòa theo phương thẳng đứng cùng pha, cùng tần số f = 40 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,2 m/s. Xét các điểm thuộc đường tròn tâm  S 1 bán kính  S 1 S 2 Điểm nằm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường trung trực  S 1 S 2 một khoảng ngắn nhất là :

A. 2,85 cm

B. 3.246 cm

C. 3,15 cm

D. 3.225 cm

Answer 1

[Vũ Thành Nam]

Đáp án A

λ = v f = 3 c m
Điểm nằm trên đường tròn gần trung điểm nhất sẽ ở trên đường dao thoa cực đại ứng với k = 1 hoặc k = -1 (2 trường hợp trường hợp nào gần hơn thì lấy)
Gọi I là trung điểm của S 1 S 2
• k = 1 : S 2 M - S 1 M = 1 λ ⇔ S 2 M - 30 = 3 ⇔ S 2 M = 33 c m
Gọi N là hình chiếu của M lên S 1 S 2 , IN chính là khoảng cách từ M đến trung trực S 1 S 2 :

S 1 M 2 - S 1 N 2 = M N 2 = S 2 M 2 - S 2 N 2 ⇔ S 2 N 2 - S 1 N 2 = S 2 M 2 - S 1 M 2

Ta có : 33 2 - 30 2 = 189
Cộng với
• S 2 N + S 1 N = S 1 S 2 = 30 ⇒ S 2 N = 18 . 15 c m ⇒ I N = 3 . 15 c m

 k = -1 : Tương tự ta có  S 2 M = 27 c m

Ta có

  S 2 N 2 - S 1 N 2 = S 2 M 2 - S 1 M 2 = 27 2 - 30 2 = - 171

  S 2 N - S 1 N = 30 c m ⇒ S 1 N = 17 . 85 ⇒ I N = 2 , 85 c m

Vậy khoảng cách ngắn nhất là 2,85 cm