Một số dạng bài tập sóng cơ-sóng âm I,Cơ sở lí thuyết vật lí. +,sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất theo thời gian +,phân loại sóng cơ: -sóng dọc: truyền được trong môi trường rắn lỏng khí -sóng ngang chỉ truyền trong môi trường rắn ( mặt chất lỏng là một trường hợp đặc biệt) +,tốc độ truyền sóng : tốc độ truyền pha dao động ,truyền năng lượng,phụ thuộc đặc tính môi trường,v rắn >v lỏng >v khí . +, bước sóng: là khoảng cách 2 điểm gần nhất dao động cùng pha Là quảng đường mà sóng đi được trong 1 chu kì f v vT   +,năng lượng sóng: khi sóng truyền thì nó sẽ truyền năng lượng -khi sóng truyền theo 1 đường thẳng thì năng lượng không đổi => A cũng không đổi -khi sóng truyền trên mặt phẳng thì năng lượng sóng tỉ lệ nghịch với khoảng cách. 1 2 2 1 R R E E  -khi sóng truyền trong không gian thì năng lượng sóng tỉ lệ nghích với bình phương khoảng cách: 1 2 2 1 R R E E  +, tương tự cho biên độ sóng : -khi truyền trên đường thẳng: A 1 =A 2 -khi sóng truyền trên mặt phẳng : 1 2 2 1 R R A A  -khi sóng truyền trong không gian: 1 2 2 1 R R A A  +,khi quan sát được n đỉnh sóng: S=(n-1)  Tnt ).1(  +độ lệch pha:    d2  -khi  k2 =>d=K  => 2 dao động cùng pha. -khi  ). 2 1 ().12(  kdk => 2 dao động ngược pha -khi 2 ). 2 1 ( 2 ).12(    kdk => 2 dao động vuông pha +giao thoa sóng: các bạn nên thuộc phương trình sóng ở 3 dạng cùng pha,ngược pha,vuông pha Đọc thêm sách giáo khoa. +quĩ tích các điểm cực đại cực tiểu: -cùng pha=> trung tâm là cực đại. -ngược pha=> trung tâm là cực tiểu. Các phương pháp giải nhanh bài tập cơ bản: Dạng 1: tìm số điểm dao động cực đại ,cực tiểu trên đoạn AB. Cách 1: áp dụng d 2 -d 1 = ? Và d 2 +d 1 =AB Áp dụng 0<d 2 <AB Cách 2: cách nhanh hơn: dựa vào tính chất quĩ tích các điểm cực đại cực tiểu -A,B cùng pha=>x CĐ = 2  k X CT = 42   k -A,B ngược pha thì x cực đại cực tiểu ngược lại với cùng pha Vẽ hình => -AB/2<x<AB/2 Dạng 2 : tìm cực đại cực tiểu trên các đoạn bất kì. +, xác định tính chất của nguồn là dao động cùng pha hay ngược pha  Điều kiện để có cực đại cực tiểu, xác định trung tâm +,khoảng cách 2 đường cực đại liên tiếp là 2  Khoảng cách 2 đường cực tiểu liên tiếp là 2  Khoảng cách cực đại cực tiểu liên tiếp là 4  Dạng này có 2 phương pháp làm: phương pháp 1 dựa vào tính chất của hypebol để làm sẽ giới thiệu ở phần dưới. Phương pháp 2 dựa vào tính chất của hiệu đường truyền : các điều kiện của hiệu đường truyền để Amax, Amin trong các trường hợp cùng pha ngược pha vuông pha cần phải thuộc. Đưa vào trong đoạn=> kết quả. Dạng 3:tìm số điểm dao động cùng pha hay ngược pha với nguồn hoặc 1 điểm cho trước -viết phương trình tại M Xác định pha tại nguồn ( tại trung điểm 2 nguồn … cái này phụ thuộc vào bài tập đề cho) Lấy hiệu pha cho nó cùng nguồn, ngược pha, vuông pha  D 2 -d 1 =? =>K => vẽ hình xác định Dạng 4: tìm biên độ dao động tổng hợp và pha ban đầu +,Cùng biên độ: trong sách giáo khoa có dạng này dựa vào pt tổng hợp sóng mà thôi. +khác biên độ: đưa về tổng hợp dao động Tìm A dựa vào định lí cosin Còn tìm pha dao động lấy hiệu Dạng 5: tìm số điểm dao động với biên độ Ao cho trước +Cùng biên độ: A=Ao Giải phương trình lượng giác rồi đưa về dạng 1 Chú ý: ôn kĩ đường tròn lượng giác mới làm được dạng bài này. +khác biên độ: dựa vào tổng hợp dao động như dạng 4 khác biên độ. Dạng 6: tính chất sóng cơ: -hai nguồn AB cùng pha:u A =u B -hai nguồn AB ngược pha: u A =-u B - hai nguồn AB vuông pha: Auu BA  22 Dạng 7: bài toán quảng đường thời gian trong sóng cơ học. Ôn kĩ lại 2 phương pháp trục thời gian và đường tròn lượng giác để tìm được t ,s Chú ý công thức: s v t  Bài toán về sóng dừng: ) 2 2 cos(. 2 sin.2        l t d au M Khi M là bụng sóng => b xkdd  4 ).12( 12  Khi M là nút sóng=> n x k dd  2 12  Chú ý : khi M cách B mà B lại là nút =>   da A M 2sin.2  [...]... Biết vận tốc âm trong không khí là 340m/s và cho rằng môi trường không hấp thụ âm (cường độ âm chuẩn Io = 10-12W/m2) Năng lượng của sóng âm trong không gian giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S qua A và B là A 207,9J B 207,9 mJ C 20,7mJ D 2,07J Hướng dẫn: Sóng truyền trong không gian Năng lượng sóng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách Năng lượng sóng bằng gì? Ở đây để ý cho mức cường độ âm tại điểm... tròn tâm O bán kính R là 0 2R Suy ra Vậy EM EN E0 R A 2RM R    N  2 E0 A RM R1 2RN 2 M 2 N 2 R2 AM R 1  2  4 2  16  1  R1 AN R2 16 Bài 11: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là 10W Cho rằng cứ truyền trên khoảng cách 1m, năng lượng âm bị giảm 5% so với lần đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm Biết I0 = 10-12W/m2 Nếu mở to hết cỡ thì mức cường độ âm ở khoảng cách... khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = 2  SS   2 Suy ra x   (2k  1)    1 2  = 4(2k  1)  18 ; Với  = v/f = 4cm 2  2   2 2 Biểu thức trong căn có nghĩa khi 4(2k  1)  18  0  k  0,56 2 Với x  0 và khoảng cách là nhỏ nhất nên ta chọn k = 1 suy ra x = 3 2 cm; Chọn đáp án C Bài 6: Trên mặt nước có 2 nguồn sóng giống hệt nhau A và B cách nhau một khoảng AB = 24cm Các sóng có cùng bước sóng. .. điểm M là trung điểm AB, nghĩa là sẽ xác định được cường độ âm tại M Căn cứ suy ra cường độ âm tại A và B Cường độ âm tại A và B tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đơn vị là W/m 2  Năng lượng sóng tại các mặt cầu tâm (S, SA) và (S, SB) Lấy hiệu thì được năng lượng trong vùng giới hạn AB  rA  rM  2  Theo giả thiết:  Cường đô âm tại 1 điểm là năng lượng đi qua một đơn vị diện AB r  r... khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a (dB), mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ 2 OC âm tại C là 3a (dB) Biết OA = OB Tính tỉ số 3 OA A 81 16 B 9 4 C 27 8 D 32 27 Hướng dẫn : Công thức liên hệ cường độ âm và công suất nguồn phát : Ta cần tính : - P 4πd 2 OC d C  OA d A Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a (dB)  LA  LB  a  10lg - I... Cường độ âm phát đi từ nguồn điểm được xác định là: I  P P  S 4d 2 Năng lượng âm giảm nên công suất giảm theo quan hệ: P = E/t, cứ 1m thì giảm 5% hay E0  E1 E E 6 6  0,05 1  0,95  6  0,95  P6  P0 0,95 E0 E0 E0 P0 0,95  102dB 4d 2 I0 6 Vậy mức cường độ âm tại vị trí cách nguồn âm 6m là: L  10log Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định Trên dây, A là một điểm Bài 12:...  d1  20  d1  30(cm) Đáp án B Bài 9: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm có tần số 50Hz Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5m/s Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là A 18,67mm B 17,96mm C 19,97mm D 15,34mm Hướng dẫn: Bước sóng  = v/f = 0,03m = 3 cm Xét điểm... mặt chất lỏng, cách nguồn lần lượt là R1 và R2 Biết biên độ dao động của phần tử tại M gấp 4 lần tại N Tỉ số R1 bằng R2 A 1/4 Hướng dẫn: B 1/16 C 1/2 D 1/8 Năng lượng sóng cơ tỉ lệ với bình phương biên độ, tại một điểm trên mặt phẳng chất lỏng có một nguồn dao động tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng thì năng lượng sóng truyền đi sẽ được phân bố đều cho đường tròn (tâm tại nguồn sóng) Công suất... công suất nguồn S là P= I M 4rM Năng lượng trong hình cầu tâm (S, SA) và (S, SB) là: : WA  P 2 rA r I 4rM 10 8.4 75 2 ; WB  P B  W  WB  WA  M (rB  rA )  (100)  207,9J v v v 340 t Bài 15: Sóng dừng xuất hiện trên dây với tần só f = 5 Hz GỌi thứ tị các điểm thuộc dây lần lượt là O, M, N, P sao cho O là điểm nút sóng, P là điểm bụng sóng nằm gần O nhất( M, N thuộc đoạn OP) Khoảng thời gian... (cm) sóng là: A = cos  N Ở thời điểm t1, li độ của điểm M là : M2 uM = +3cm, đang giảm Đến thời điểm t2 liền sau đó, li độ tại M là : uM = +A Ta có t  t 2  t1   t  t 2  t1   /  với  /  2    u(cm) ’ -3 -A 11 2 ;  6 T 11 T 11T 11T Vậy: t 2  t  t1   6 2 12 12 Bài 14 : sóng (A, B cùng phía so với S và AB = 100m) Điểm M là trung điểm AB và cách S 70 m có mức cường độ âm 40dB