Ra mắt HOC247 Kids nền tảng học tập Online #1
Hướng dẫn FAQ Hỗ trợ: 0973 686 401
KHÓA HỌC
hoc247.vn
Nền tảng học Online#1 cho HS Tiểu Học
 » 
Giáo viên: Thời lượng: 00:34:21 Bài tập: 10 bài

GIỚI THIỆU BÀI HỌC

Trong video bài giảng hôm nay, chúng ta tiếp tục tìm hiểu dạng 3: Giao thoa với hai nguồn ngược pha hoặc lệch pha một góc \Delta \varphi. Đây là trường hợp tổng quát nhất về giao thoa, giúp các em giải đáp được các thắc mắc liên quan đến bài toán ngược pha hoặc lệch pha . 

NỘI DUNG BÀI HỌC

Chúng ta tiếp tục tìm hiểu dạng 3: Gaio thoa với hai nguồn ngược pha hoặc lệch pha một góc \Delta \varphi. Tại sao lại nói ngược pha hoặc lệch pha? Thực tế không chỉ xảy ra mỗi 2 trường hợp này, đề thi từ khi đổi mới hoặc cho  cùng pha hoặc ngược pha, trường hợp lệch pha đề thi chưa cho nhưng không có nghĩa là không cho. Nên ở đây chúng ta sẽ xét trường hợp tổng quát nhất, sau đó coi kết quả ngược lại của trường họp tổng quát thì cùng pha sẽ như thế nào? Ngược pha như thế nào? Lệch pha một góc như thế nào?

Xét 2 nguồn: \left\{\begin{matrix} u_A = a.\cos (\omega t + \varphi _1)\\ u_B = a.\cos (\omega t + \varphi _2) \end{matrix}\right.,\ \Delta \varphi = \varphi _2 - \varphi _1
Điểm M trong vùng giao thoa cách A, B các đoạn d1, d2
\Rightarrow \left\{\begin{matrix} u_{AM} = a.\cos (\omega t + \varphi _1 - \frac{2 \pi d_1}{\lambda })\\ u_{BM} = a.\cos (\omega t + \varphi _2 - \frac{2 \pi d_2}{\lambda }) \end{matrix}\right. \Rightarrow u_M = u_{AM} + u_{BM}
\Rightarrow u_{M} = 2a.\cos \left [ \frac{\lambda }{2}(d_2 - d_1) + \frac{\varphi _1 - \varphi _2}{2} \right ] \times \cos \left [ \omega t + \frac{\varphi _1 + \varphi _2}{2} - \frac{\pi }{\lambda } (d_1 + d_2)\right ]
* Biên độ sóng tại M
A_M = 2a.\left | \cos \left [ \frac{\pi }{\lambda } (d_2 - d_1) - \frac{\Delta \varphi }{2}\right ] \right |
+ Tại M sóng có biên độ cực đại
(A_M)_{max} = 2a \Leftrightarrow \cos \left [ \frac{\pi }{\lambda } (d_2 - d_1) - \frac{\Delta \varphi }{2}\right ] = \pm 1
\Rightarrow \frac{\pi }{\lambda } (d_2 - d_1) - \frac{\Delta \varphi }{2} = k \pi
d_2 - d_1= \left (k + \frac{\Delta \varphi }{2 \pi } \right )\lambda , \ \ \ k \in Z
+ Tại M sóng có biên độ cực tiểu
(A_M)_{min} = 0 \Leftrightarrow \cos \left [ \frac{\pi }{\lambda } (d_2 - d_1) - \frac{\Delta \varphi }{2}\right ] = 0
\Rightarrow \frac{\pi }{\lambda } (d_2 - d_1) - \frac{\Delta \varphi }{2} = \left ( k + \frac{1}{2} \right ) \pi
\Rightarrow d_2 - d_1 = \left ( k + \frac{1}{2} + \frac{\Delta \varphi }{2 \pi }\right ) \lambda , \ \ k \in Z
• Khi uA, uB cùng pha ⇒ \Delta \varphi = 0
\Rightarrow \left\{\begin{matrix} (A_M)_{max} \Rightarrow d_2 - d_1 = k\lambda \hspace{1,1cm} \\ (A_M)_{min} \Rightarrow d_2 - d_1 = \left (k + \frac{1}{2} \right )\lambda \end{matrix}\right.
• Khi uA, uB ngược pha ⇒ \Delta \varphi = \pi
\Rightarrow \left\{\begin{matrix} (A_M)_{max} \Rightarrow d_2 - d_1 = \left (k + \frac{1}{2} \right )\lambda \ \ \ \ \ \ \\ (A_M)_{min} \Rightarrow d_2 - d_1 = (k + 1)\lambda = k' \lambda \end{matrix}\right.
Nhận xét: Khi giao thoa với hai nguồn NGƯỢC PHA thì mọi kết quả ĐẢO NGƯỢC với hai nguồn CÙNG PHA
* Chú ý:
(1) Khi giao thoa với hai nguồn ngược pha thì đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn là một đường cực tiểu.
(2) Khi giao thoa với 2 nguồn khác biên độ thì \left\{\begin{matrix} A_{max} = a_1 + a_2\\ A_{min} = |a_1 - a_2| \end{matrix}\right.

VD1: Tại hai điểm S1, S2 cách nhau 20 cm trên mặt nước có hai nguồn dao động với phương trình u_{S_1} = 3 \cos (40 \pi t - \frac{\pi}{3}) (cm) và u_{S_2} = 4 \cos (40 \pi t + \frac{2\pi}{3}) (cm), tốc độ truyền sóng v = 80 cm/s. Tìm số điểm có biên độ 7 (cm) trên S1, S2?
Giải:
\Delta \varphi = \frac{2 \pi }{3} - \left ( -\frac{\pi }{3} \right ) = \pi ⇒ 2 nguồn ngược pha
\omega = 40 \pi \Rightarrow f = \frac{\omega }{2 \pi } = 20\ Hz
\rightarrow \lambda = \frac{v}{f} = 4 \ cm
Hai nguồn ngược pha \Rightarrow \left\{\begin{matrix} A_{max} = 7\ cm \hspace{1,2cm}\\ d_2 - d_1 = \left ( k + \frac{1}{2} \right )\lambda \end{matrix}\right.
\Rightarrow \left | k + \frac{1}{2} \right | < \frac{AB}{\lambda } = \frac{20}{4} = 5 \ cm
\Rightarrow -5 < k + \frac{1}{2} < 5
\Rightarrow -5,5 < k < 4,5 \Rightarrow k = -5; -4; ... ; 3; 4
⇒ Có 4 - (-5) + 1 = 10 giá trị k \in Z
Vậy trên S1, S2 có 10 điểm thỏa yêu cầu bài toán.

VD2: Trên mặt nước tại hao điểm A, B cách nhau 50 cm có 2 nguồn dao động với phương trình u_A = 2\cos (20 \pi t - \frac{\pi }{2}) (cm) và u_B = 2\cos (20 \pi t + \frac{\pi }{2}) (cm). Xét điểm C trong vùng giao thoa sao cho tam giác ABC vuông cân tại A. Tốc độ truyền sóng v = 50 cm/s. Tìm số điểm cực đại trên trung tuyến CI?
Giải:
f = \frac{\omega }{2 \pi } = \frac{20 \pi }{2 \pi } = 10 \ Hz
\rightarrow \lambda = \frac{v}{f} = \frac{50}{10} = 5 \ cm

Hai nguồn ngược pha \Rightarrow \left\{\begin{matrix} A_{max} \hspace{2,6cm}\\ d_2 - d_1 = \left ( k + \frac{1}{2} \right )\lambda \end{matrix}\right.
• Xét |CB - CA| = 50\sqrt{2} - 50
• Xét |IB- IA| = 0
\Rightarrow |IB - IA| \leq \left ( k + \frac{1}{2} \right )\lambda \leq |CB - CA|
\Rightarrow \frac{0}{5} \leq k + \frac{1}{2} \leq \frac{50\sqrt{2} - 50}{5} \Rightarrow -\frac{1}{2} \leq k \leq 3,6
⇒ k = 0; 1; 2; 3 ⇒ Có 4 giá trị k.
⇒ Trên CI có 4 điểm thỏa yêu cầu bài toán.

Miễn phí

NỘI DUNG KHÓA HỌC

 Đăng ký miễn phí

Học thử khóa H2 môn Vật lý năm 2018
Trải nghiệm miễn phí 15 bài học Chuyên đề 1: Dao động cơ học
1
00:59:15 Bài 1: Dao động điều hòa
Hỏi đáp
4
00:32:12 Dạng 3: Viết phương trình dao động của vật
Hỏi đáp
10 Bài tập
12
00:36:16 Dạng 11: Năng lượng của dao động điều hoà
Hỏi đáp
10 Bài tập
15
Kiểm tra: Đề thi online phần dao động điều hòa
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
270.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 1: Dao động cơ học
16
00:54:11 Bài 2: Con lắc lò xo
Hỏi đáp
17
00:24:02 Dạng 1: Cắt - Ghép lò xo
Hỏi đáp
10 Bài tập
23
Kiểm tra: Đề thi online phần con lắc lò xo
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
24
00:37:36 Bài 3: Con lắc đơn
Hỏi đáp
31
Kiểm tra: Đề thi online phần con lắc đơn
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
33
00:23:51 Dạng 1: Dao động cưỡng bức - Sự cộng hưởng
Hỏi đáp
10 Bài tập
34
00:41:15 Dạng 2: Dao động tắt dần
Hỏi đáp
10 Bài tập
35
00:31:51 Dạng 3: Bài toán va chạm
Hỏi đáp
10 Bài tập
38
Kiểm tra: Đề thi online phần các loại dao động
0 Hỏi đáp
45 phút
30 Câu hỏi
39
01:04:50 Bài 5: Tổng hợp dao động
Hỏi đáp
10 Bài tập
120.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 2: Sóng cơ học
180.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 3: Dòng điện xoay chiều
58
00:38:18 Bài 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
60
00:28:38 Dạng 1: Liên hệ giữa các giá trị hiệu dụng
Hỏi đáp
10 Bài tập
62
00:30:31 Dạng 3: Cộng hưởng điện
Hỏi đáp
10 Bài tập
67
00:19:52 Dạng 1: Áp dụng công thức tính công suất
Hỏi đáp
10 Bài tập
68
00:19:37 Dạng 2: Cho công suất, tìm R, L, C hoặc ω
Hỏi đáp
10 Bài tập
70
00:37:43 Dạng 4: Khảo sát công suất
Hỏi đáp
10 Bài tập
74
01:16:48 Dạng 5: Bài toán cực trị
Hỏi đáp
10 Bài tập
75
00:21:15 Dạng 6: Độ lệch pha - Giản đồ vectơ
Hỏi đáp
10 Bài tập
76
00:30:33 Bài 4: Máy biến áp – Truyền tải điện năng
Hỏi đáp
10 Bài tập
77
00:32:14 Bài 5: Máy phát điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
78
00:32:31 Bài 6: Động cơ điện xoay chiều
Hỏi đáp
10 Bài tập
30.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 4: Dao động và sóng điện từ
78.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 5: Sóng ánh sáng
78.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 6: Lượng tử ánh sáng
84.000đ Đăng ký chuyên đề

Chuyên đề 7: Hạt nhân nguyên tử