Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. M là một điểm nằm ừên trục chính của thấu kính, P là một chất điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động theo phương vuông góc với trục chính, biên độ 5 cm thì P’ là ảnh ảo dao động với biên độ 10 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 5 Hz, biên độ 2,5 cm thì P’ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,2 s bằng
A. 1,5 m/s.
B. 1,25 m/s.
C. 2,25 m/s.
D. 1,0 m/s.
Chọn đáp án C
+Khi p dao động vuông góc vói trục chính, ảnh của p (và M) qua thấu kính là ảnh ảo, số phóng đại dưomg k = 2.
k = f f − d ⇒ d = 1 − 1 k f = f 2 = 7 , 5 c m
+ Vậy M cách thấu kính 7,5cm
+ Khi P dao động dọc theo trục chính với biên độ 2,5cm
+ P ở biên phải M thì d 1 = 5 c m
d 1 / = d 1 f d 1 − f = 5.15 5 − 15 = − 7 , 5 c m
+ P ở biên trái M thì d 2 = 10 c m d 1 / = d 1 f d 1 − f = 10.15 10 − 15 = − 30 c m
+ Độ dài quỹ đạo của ảnh P’ là L = 2A = 30 - 7,5 = 22,5 (cm).
+ Tần số dao động là 5 Hz, chu kì dao động là T = 0,2 s.
+ Tốc độ trung bình của ảnh P’ trong khoảng thời gian 0,2 s là
v t b = 4 A T = 2.22 , 5 0 , 2 = 225 c m / s = 2 , 25 m / s
