Một nguồn O phát sóng cơ dao động theo phương trình: u = 2 cos ( 20 π t + π 3 ) trong đó u (mm), t(s) ). Biết sóng truyền theo đường thẳng Ox với tốc độ không đổi 1m/s. Gọi M là một điểm trên đường truyền sóng cách O một khoảng 42,5 cm. Trong khoảng từ O đến M có bao nhiêu điểm dao động lệch pha π/6 so với nguồn O?
A. 8
B. 4
C. 9
D. 5
Đáp án D
Phương pháp: Viết phương trình dao động của phần tử môi trường tại M và xét đặc điểm của nó
Cách giải:
Phương trình dao động của nguồn O là: u 0 = 2 cos ( 20 π t + π 3 ) m m
Phương trình dao động của phần tử bất kì là:
u m = 2 cos ( 20 π ( t - d m v ) + π 3 ) = 2 cos ( 20 π t - 20 π d m v + π 3 ) mm
Biết dm < 42,5 cm. và vận tốc v = 1m/s = 100cm/s.
Phần tử m dao động lệch pha π/6 so với nguồn tức là:
20 π d m v = π 6 + k 2 π ⇔ 20 π . d m 100 = π 6 + k 2 π ⇔ d m 5 = 1 6 + 2 k ⇔ d m = 5 6 + ' 10 k
Áp dụng điều kiện 0 < dm < 42,5 cm ta có : 0 < 10 k + 5 6 < 42 , 5 ⇔ - 0 , 08 < k < 4 , 1 ⇒ k = 0 , 1 , 2 , 3 , 4
Vậy có 5 giá trị k thỏa mãn.