Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz

Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz

Đề bài: Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz. Người ta thấy rằng hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 20 cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết vận tốc truyền sóng nằm trong khoảng từ 3 m/s đến 5 m/s. Vận tốc đó là

A. 5 m/s.  

B. 3,5 m/s. 

C. 3,2 m/s.  

D. 4,2 m/s.

Lời giải

Đáp án đúng: C

A và B cách nhau khoảng d = 20 cm luôn dao động ngược pha

$\Rightarrow \phi =\frac{2\pi d}{\lambda }=(2k+1)\pi \Rightarrow \lambda =\frac{2d}{(2k+1)}(k\in Z)$

Vận tốc truyền sóng được xác định theo công thức:

$v=\lambda .f=\frac{2d.f}{2k+1}=\frac{2.0,2.40}{2k+1}=\frac{16}{2k+1}(k\in Z)$

Mà $3\le v\le 5\Rightarrow 3\le \frac{16}{2k+1}\le 5\Rightarrow 1,1\le k\le 2,16\Rightarrow k=2$

Thay vào v ta được: v = 3,2 m/s.