Vật lí Mỗi ngày một điều thú vị

[Triêu Dươngg]

[H16022022] Một nguôn sáng điêm $\mathrm{S}$ chuyên động đêu theo phương song song với đoạn thắng nối hai khe nhỏ $\mathrm{S}_{1}$ và $\mathrm{S}_{2}$ trên một màn phẳng. Khoảng cách giữa hai khe là $\mathrm{a}$, nguồn cách màn một khoảng $\mathrm{h}$. Tại điềm $\mathrm{M}$ nằm trên trục của hệ hai khe có đặt một máy đo ánh sáng.
a) Xác định vận tốc $\mathrm{v}$ của nguồn. Biết rằng cứ mỗi giây máy đo ghi được 15 lần thay đồi tuần hoàn của cường độ sáng, bước sóng ánh sáng là $\lambda=600 \mathrm{~nm}$ (màu vàng), $\mathrm{a}=$ $2 \mathrm{~mm}, \mathrm{~h}=1 \mathrm{~m}$ và trong thời gian đo nguồn dịch chuyền gần về phía trục của hệ khe $\mathrm{S}_{1}$ và $\mathrm{S}_{2}$
b) Nếu nguồn phát đồng thời hai bức xạ có bước sóng $\lambda_{1}=600 \mathrm{~nm}$ và $\lambda_{2}=400 \mathrm{~nm}$ (màu tím) và bắt đầu chuyền động từ điềm $\mathrm{O}$, thì sau chớp sáng đầu tiên bao lâu máy lại ghi được chớp sáng có đồng thời cả màu vàng và tím (coi chớp sáng đầu tiên có ánh sáng vàng, tím cùng xuất hiện đồng thời)

 

[HMF Vật lí]

a).
+ Gọi x là khoảng cách từ $\mathrm{S}$ tới $\mathrm{O}$
+ Ta có hiệu đường đi của ánh sáng từ $\mathrm{S}$ tới $\mathrm{M}$ :
$\Delta d=\left(S S_{2}+S_{2} M\right)-\left(S S_{1}+S_{1} M\right)=S S_{2}-S S_{1}$
Với $a=S_{1} S_{2} \ll h \Rightarrow \Delta d=\frac{a x}{h}$
(Ta có thể hình dung:
- nếu M là nguồn sáng thì trên màn quan sát đặt tại $O$ ta thu được hệ vân giao thoa và khi S chuyển động sẽ gặp các vân này, mỗi lần $M$ ghi lại sự thay đổi của cường độ sáng thì
S chuyển động qua các vân sáng tương ứng )
+ Khi $M$ ghi được ánh sáng từ $\mathrm{S} $ thì $ \Delta d =k \lambda \Rightarrow x=\frac{k \lambda h}{a}$
$\Rightarrow$ chu kỳ thay đồi cường độ sáng là: $T=\frac{x_{k+1}-x_{k}}{v}=\frac{\lambda h}{a v}=\frac{1}{15}$
$\Rightarrow v=\frac{15 \lambda h}{a}=\frac{15.6 \cdot 10^{-7} \cdot 1}{2 \cdot 10^{-8}}=4,5 \cdot 10^{-3} \mathrm{~m} / \mathrm{s}$
b) Từ câu a).
+ Vị trí của $\mathrm{S}$ cho chớp sáng tại $\mathrm{M}$ :
Màu vàng:
$x_{1}=\frac{k_{1} \lambda_{1} h}{a}$
Màu tím:
$x_{2}=\frac{k_{2} \lambda_{2} h}{a}$
$+$ Tại $\mathrm{t}=0, \mathrm{~S}$ ở $\mathrm{O}$, ta thu được chớp vàng và tím đồng thời nên
Thời điểm thu được chớp vàng: $t_{1}=\frac{x_{1}}{v}=\frac{k_{1} \lambda_{1} h}{a v}$
Thời điểm thu được chớp tim. $t_{2}=\frac{x_{2}}{v}=\frac{k_{2} \lambda_{2} h}{a v}$
$+$ Khi máy thu được cả hai chớp cùng lúc thì $t_{1}=t_{2}=t \Leftrightarrow \frac{k_{1} \lambda_{1} h}{a v}=\frac{k_{2} \lambda_{2} h}{a v} \Leftrightarrow \frac{k_{2}}{k_{1}}=\frac{\lambda_{1}}{\lambda_{2}}=\frac{3}{2}$
+ Vậy thời điểm tiếp theo máy tại $\mathrm{M}$ ghi được đồng thời cả hai ánh sáng vàng và tím
Thay $\mathrm{kl}=2$ vào (1), ta được: $t=\frac{2.6 .10^{-7} .1}{2.10^{-3} .4,5.10^{-8}}=\frac{2}{15}(s)$

 

[Triêu Dươngg]

[H21042022] Một ô tô chuyển đông thẳng đều dọc theo một bức tường dài với vận tốc [imath]v[/imath] theo hướng xa dần bức tường, hướng chuyển động của xe tạo với bức tường một góc [imath]\alpha[/imath]. Tại thời diểm khi ô tô cách bức tường một khoảng [imath]l[/imath] thì người lái xe bấm còi. Tìm quãng đường mà ô tô đi được kể từ lúc bấm cò̀i đến khi người lái xe nghe đươc tiếng vang từ bức tường. Cho vận tốc truyền âm trong không khi là [imath]c[/imath] và phản xạ âm giống như phản xa gương.

Chúc cả nhà ngủ ngon!
Xem thêm Tạp chí Vật Lí số 07

 

[Triêu Dươngg]

[ĐA 21042022]

*Kí hiệu Oy là hướng chuyển động của ô tô. Người lái xe bấm còi tại A thì tại B nhận được tiếng vang. AIB là đường truyền của âm. Từ định luận phản xạ: [imath]AI=A'I\Rightarrow AIB=A'B[/imath]. Đồng thời, trong thời gian đó, ô tô đi được quãng đường AB. Ta có: [imath]t=\frac{AB}{v}=\frac{A'B}{c}\Rightarrow A'B=AB.\frac{c}{v}(1)[/imath] Từ hình vẽ: [imath]BH=ABcos\alpha =A'Bcos\beta \Rightarrow cos\beta =\frac{ABcos\alpha }{A'B}(2)[/imath] Thay (1) vào (2) ta được: [imath]cos\beta =\frac{vcos\alpha }{c}\Rightarrow sin\beta =\sqrt{1- \frac{v^2cos^2\alpha}{c^2}} (3)[/imath] Lại có: [imath]A'H=2l+AH=2l+ABsin\alpha =A'B sin\beta (4)[/imath] Thay (1) vào (4) rồi rút ra: [imath]AB=\frac{2l}{\frac{c}{v}sin\beta -sin\alpha } (5)[/imath] Thay (3) vào (5) ta được: [imath]AB=\frac{2vl}{\sqrt{c^2-v^2cos^2\alpha } -vsin\alpha}[/imath]

 

[Triêu Dươngg]

[H22052022] Hai quả cầu kim loại nhỏ, giống hệt nhau, chứa các điện tích cùng dấu [imath]q_1, q_2[/imath] được treo vào chung một điểm O bằng hai sợi dây chỉ mảnh, không giãn đặt cạnh nhau. Hai quả cầu đẩy nhau và góc giữa hai dây là [imath]60^o[/imath]. Cho 2 quả cầu tiếp xúc nhau rồi thả ra thì chúng đẩy nhau mạnh hơn và góc giữa 2 dây treo bây giờ là [imath]90^o[/imath]. Tính tỷ số [imath]\frac{q_1}{q_2}[/imath]

Tham khảo kiến thức và cách giải dạng bài này tại: [Chuyên đề] Điện tích điện trường

 

[Triêu Dươngg]

[ĐA 22052022]

Xem hình minh họa, 2 bên như nhau nên mình vẽ tượng trưng 1 bên. Với [imath]\alpha =30^o; \alpha ' =45^o[/imath] +) Hệ cân bằng lúc đẩy: [imath]tan\alpha =\frac{F}{P}=\frac{kq_1q_2}{mgr^2}=\frac{kq_1q_2}{mg(2lsin\alpha )^2}[/imath] + Hệ cân bằng sau đó: [imath]tan\alpha '=\frac{F}{P'}=\frac{k(\frac{q_1+q_2}{2})^2}{mg(2lsin\alpha ')^2}[/imath] [imath]\Rightarrow \frac{tan\alpha }{tan\alpha '}.(\frac{sin\alpha' }{sin\alpha })=\frac{1}{4}(\frac{q_1}{q_2}+\frac{q_2}{q_1}+2)\Rightarrow \frac{q_1}{q_2}=0,085[/imath] Tham khảo kiến thức và cách giải dạng bài này tại: [Chuyên đề] Điện tích điện trường

 

[Triêu Dươngg]

[H03062022] Một hòn bi nhỏ bằng kim loại được đặt trong dầu. Bi có thể tích [imath]V=10mm^3[/imath], khối lượng [imath]m=9.10^{-5}kg[/imath]. Dầu có khối lượng riêng [imath]D=880kg/m^3[/imath]. Tất cả được đặt trong một điện trường đều, [imath]\vec{E}[/imath] hướng thẳng đứng từ trên xuống,[imath]E=4,1.10^5V/m[/imath]. Tính điện tích của bi để nó cân bằng lơ lửng trong dầu. (Cho [imath]g=10m/s^2[/imath])
Tham khảo kiến thức và cách giải dạng bài này tại: [Chuyên đề] Điện tích điện trường

Chúc các bạn có một ngày mới tốt lành, tràn đầy năng lượng tích cực!​

 

[HMF Vật lí]

[ĐA 03062022]

Các lực tác dụng lên hòn bi bao gồm:
+ Trọng lực (hướng xuống)
+ Lực đẩy Ac-si-met (hướng lên)
+ Lực điện trường
Hòn bi nằm cân bằng khi tổng các lực tác dụng lên nó triệt tiêu hay: [imath]\vec{P}+\vec{F_A}+\vec{F}=\vec{0}\Leftrightarrow \vec{P'}+\vec{F}=\vec{0}[/imath]
Có [imath]P>F_A \Leftrightarrow P'=P-F_A[/imath]
Vậy lực điện trường [imath]F[/imath] hướng lên.
Ta có: [imath]F=P-F_A\Leftrightarrow |q|E=mg-DVg\Rightarrow |q|=\frac{mg-mVg}{E}=\frac{9.10^{-5}.10-800.10^{-8}.10}{4,1.10^5} =2.10^{-9}(C)\Rightarrow q=-2.10^{-9}(C)[/imath]

Tham khảo kiến thức và cách giải dạng bài này tại: [Chuyên đề] Điện tích điện trường
Chúc các bạn ngủ ngon!

 

[Minht411]

BOMMAN PHẢI HÉT VÀO CON GÀ TRONG BAO LÂU ĐỂ ĐỦ NẤU CHÍN NÓ?
Oke chuyện là hồi trước mình có đọc qua bài "Cần tát một con gà mạnh bao nhiêu để nấu chín nó". Sau đó thì mình có đặt ra một câu hỏi là "Vậy cần hét vào con gà trong bao lâu thì đủ để nấu chín nó?"
Đến hôm nay nhân ngày mình mới học qua bài "Sóng âm" của Vật Lí 12 xong, nên mình cũng áp dụng thử kiến thức được dạy để có thể giải đáp câu hỏi này luôn, đồng thời biến tấu nó thêm một tí.
Oke đầu tiên để nấu chín một con gà thì mình sẽ cần một con gà đã được chế biến nặng tầm 1kg, một cái thớt inox 304 kích thước 29x20 và một giọng hét cực khỏe, mình xin chọn giọng hét của anh Mai Nam Hải aka Bomman với câu thoại cửa miệng chửi bậy.
Dựa vào các thông tin từ bài "Cần tát một con gà mạnh bao nhiêu để nấu chín nó" thì ta biết nhiệt dung riêng của con gà là vào 2720 J/kg.K, để nấu chín nó thì phải cho nó lên 205 độ C và chúng ta bắt đầu từ 0 độ.
Ngoài ra thì mình cũng cung cấp thêm một vài thông tin khác mà mình lượm trên Google như: nhiệt dung riêng của inox 304 là 500J/kg.K, mức cường độ âm của một người khi hét là tầm 80dB và câu "cuộc đời" kéo dài trong 1,6s.
Tiếp theo chúng ta tính năng lượng mà mỗi lần hét cung cấp là bao nhiêu? Coi như Bomman đứng cách con gà một khoảng cách không đáng kể, con gà được đặt trên cái thớt inox, được đặt vuông góc với phương truyền âm và chĩa vào mặt của Bomman.
Dựa vào công thức L = 10.log(I/I*) (dB) với I* = 10^-12 (W/m^2) là cường độ âm chuẩn, ta có cường độ âm của câu hét là:
80 = 10.log(I/10^-12)
Suy ra: I = 10^-4 (W/m^2)
Mặt khác, ta lại có công thức:
I = W/(t.S) với t = 1,6s; S = 0,29x0,2 = 0,058 m^2
Coi như toàn bộ sóng âm được thu hết vào mặt thớt.
Suy ra mỗi lần Bomman hét "cuộc đời" cung cấp một lượng năng lượng khoảng 9,28.10^-6 J.
Coi như chúng ta đang thực hiện trong môi trường không có hao hụt năng lượng nào cả, từ đó ta tính tiếp năng lượng để nấu chín con gà.
Ta cần đưa con gà nặng 1kg và cái thớt inox nặng 0,945kg từ 0 độ C lên đến 205 độ C, dựa vào công thức và nhiệt dung riêng của từng vật, ta tính được năng lượng cần cung cấp là xấp xỉ 654,46.10^3 J.
Ta đã có năng lượng của mỗi lần hét, năng lượng cần cung cấp, vậy chỉ cần tính số lần hét để đạt mức năng lượng đấy thôi. Một phép chia đơn giản và ta có đáp án là xấp xỉ 7,05.10^10 lần ( tầm hơn 70 tỉ lần hét)
Vì mỗi lần hét tốn khoảng 1,6s và coi như Bomman hét không ngừng nghỉ thì ta sẽ có tổng thời gian là 1,6.7,05.10^10 = xấp xỉ 1,13.10^11s. Mỗi năm có khoảng 31,536.10^6 s (không tính năm nhuận), vậy ta có thể đổi đống giây kia về khoảng hơn 3578 năm.
Vậy tóm lại là gì? Coi như thực hiện thí nghiệm trong môi trường không bị hao hụt năng lượng, coi như Bomman có khả năng hét không ngừng nghỉ và coi như ổng bất tử luôn. Thì Bomman cần hét vào con gà hơn 70 tỉ lần, hoặc liên tục trong hơn 3578 năm thì đủ nấu chín con gà.