Đèn M coi là nguồn sáng điểm chuyển động tròn đều tần số f = 5Hz trên đường tròn tâm I bán kính 5cm trong một mặt phẳng thẳng đứng. Trong quá trình chuyển động đèn M luôn phát ra tia sáng đơn sắc chiếu vào điểm K trên mặt nước (K là hình chiếu của I trên mặt nước, IK = 10cm). Bể nước sâu 20cm, đáy bể nằm ngang. Chiết suất của nước với ánh sáng đơn sắc trên là 43s. Xét hướng nhìn vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của M, tại thời điểm ban đầu M cao nhất so với mặt nước và đang chuyển động ngược chiều kim đồng hồ. Chọn trục Ox nằm trên đáy bể thuộc mặt phẳng quỹ đạo của M, chiều dương hướng sang phải, O là hình chiếu của I dưới đáy bể. Điểm sáng dưới đáy bể qua vị trí \(\text{x}=-2\text{cm}\) lần thứ 2021 gần nhất vào thời điểm nào sau đây?
A. 202,11 s.
B. 201,12 s.
C. 201,35 s.
D. 202,47 s.
Lời giải của giáo viên
ToanVN.com
Ta có:
.png)
Chu kì dao động: \(T=\frac{1}{f}=0,2s\)
Gọi M1, M2 lần lượt là hình chiếu của M trên mặt nước và trên đáy bể.
Ta có: M1 và M2 đều dao động điều hòa với phương trình: \(x=5\cos \left( 10\pi t-\frac{\pi }{2} \right)cm\)(do tại thời điểm ban đầu M ở điểm cao nhất)
Khoảng thời gian ánh sang truyền từ điểm M đến đáy bể:
Trong 1 chu kì, điểm sáng dưới đáy bể qua vị trí \(\text{x}=-2\text{cm}\) 2 lần
\(\Rightarrow {{t}_{2020}}=\frac{2020}{2}T=202s\)
Mặt khác: \({{t}_{1}}=\frac{\Delta \varphi }{\omega }\)
Lại có: \(\cos \Delta \varphi =\left| \frac{-2}{5} \right|=\frac{2}{5}\Rightarrow \Delta \varphi =1,159rad\)
\(\Rightarrow {{t}_{1}}=\frac{\Delta \varphi }{\omega }=0,0369s\Rightarrow t={{t}_{2020}}+{{t}_{1}}=202,036s\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là
.png)
Hai điện tích điểm \({{q}_{A}}={{q}_{B}}\) đặt tại hai điểm A và B. C là một điểm nằm trên đường thẳng AB, cách B một khoảng BC = AB. Cường độ điện trường mà \({{q}_{A}}\) tạo ra tại C có giá trị bằng 1000V/m. Cường độ điện trường tổng hợp tại C có giá trị là
Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 và U2. Nếu công suất định mức của hai bóng đó bằng nhau thì tỷ số hai điện trở \(\frac{{{R}_{1}}}{{{R}_{2}}}\) là
Một con lắc đơn gồm quả cầu tích điện dương 100μC, khối lượng 100g buộc vào một sợi dây mảnh cách điện dài 1,5m. Con lắc được treo trong điện trường đều phương nằm ngang có \(E=10(kV)\)tại nơi có \(g=10\text{m/}{{\text{s}}^{\text{2}}}.\) Chu kì dao động nhỏ của con lắc trong điện trường là
Một sợi dây dài l có 2 đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với 4 bụng sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là 20cm. Giá trị của l là
Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự \({{f}_{1}}=0,5cm\) và thị kính có tiêu cự \({{f}_{2}}=2cm,\)khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 12,5cm. Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực là
Giới hạn quang dẫn của CdTe là 0,82μm. Lấy \(h=6,{{625.10}^{-34}}J.s;\) \(c={{3.10}^{8}}\text{m/s}\text{.}\)Năng lượng cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron dẫn (năng lượng kích hoạt) của CdTe là
Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?
Một ánh sáng đơn sắc lan truyền trong chân không với bước sóng λ. Lượng tử năng lượng của ánh sáng này được xác định bởi:
Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là : \({{x}_{1}}=10\cos (100\pi t-0,5\pi )(cm),\) \({{x}_{2}}=10\cos (100\pi t+0,5\pi )(cm).\) Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn là
Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?
Hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có biên độ \({{A}_{1}}=8cm;{{A}_{2}}=15cm.\) Dao động tổng hợp của hai dao động này có biên độ không thể nhận giá trị nào sau đây?
Đặt điện áp xoay chiều \(u={{U}_{0}}\cos 2\pi ft(V)\) có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi \(f={{f}_{0}}\) thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của \({{f}_{0}}\)là
Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số góc dao động riêng của mạch xác định bởi
Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng \(U=120V\) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đo được là 1,2A. Biết điện áp hai đàu đoạn mạch nhanh pha \(\frac{2\pi }{3}rad\)so với điện áp hai đầu mạch RC, điện áp hiệu dụng \({{U}_{RC}}=120V.\) Giá trị điện trở thuần là