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
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