-
Câu hỏi:
Tại mặt nước, hai nguồn kết hợp được đặt ở A và B cách nhau 14 cm, dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha, theo phương vuông góc với mặt nước. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 1,2 cm. Điểm M nằm trên đoạn AB cách A một đoạn 6 cm. Ax, By là hai nửa đường thẳng trên mặt nước, cùng một phía so với AB và vuông góc với AB. Cho điểm C di chuyển trên Ax và điểm D di chuyển trên By sao cho MC luôn vuông góc với MD. Khi diện tích của tam giác MCD có giá trị nhỏ nhất thì số điểm dao động với biên độ cực đại có trên đoạn CD là
Diện tích tam giác MCD
\(S = \frac{1}{2}MC.MD = \frac{1}{2}\sqrt {A{C^2} + A{M^2}} .\sqrt {B{D^2} + B{M^2}} = \frac{1}{2}\sqrt {{x^2} + {6^2}} .\sqrt {{y^2} + {8^2}} \)
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki
\(\sqrt {{x^2} + {6^2}} .\sqrt {{y^2} + {8^2}} \ge xy + 48\)
Dấu “=” xảy ra khi \(\frac{x}{y} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}\)
Hay \(4x = 3y\) (1)
Vì \(\widehat {CMA} + \widehat {DMB} = {90^0}\) nên \(\sin \widehat {CMA} = c{\rm{os}}\widehat {DMB}\)
\( \leftrightarrow \frac{{CA}}{{CM}} = \frac{{MB}}{{MD}}\)
\( \leftrightarrow \frac{x}{{\sqrt {{x^2} + {6^2}} }} = \frac{8}{{\sqrt {{y^2} + {8^2}} }}\) (2)
Từ (1) và (2) suy ra
\(\begin{array}{l}
x = 6\\
y = 8
\end{array}\)Hiệu đường đi của sóng tại C:
\(\Delta {d_C} = CB - CA = \sqrt {{x^2} + A{B^2}} - x = \sqrt {{6^2} + {{14}^2}} - 6 = 9,23\)
Hiệu đường đi của sóng tại D
\(\Delta {d_D} = DB - DA = y - \sqrt {{y^2} + {{14}^2}} = 8 - \sqrt {{8^2} + {{14}^2}} = - 8,12\)
Cực đại: \(\Delta {d_D} \le k\lambda \le \Delta {d_C}\)
\( \to - 6,6 \le k \le 7,7\)
Vậy có 14 điểm dao động cực đại
YOMEDIA
Hướng dẫn Trắc nghiệm Online và Tích lũy điểm thưởng
CÂU HỎI KHÁC VỀ GIAO THOA SÓNG
- Một sóng ngang chu kỳ 0,2s truyền trong một môi trường đàn hồi với tốc độ 1m/s.
- Hai nguồn phát sóng cơ tại hai điểm A và B cùng tần số f = 400Hz, cùng biên độ, cùng pha nằm sâu trong một bể nước.
- Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng ngang cùng tần số 25Hz, cùng pha và cách nhau 32cm.
- Trên bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ tại hai điểm A và B, phương trình dao động là uA = uB = 4cos10πt(mm