Chương II: SÓNG CƠ HỌC pptx

Tại một điểm O trên mặt nước yên tĩnh có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với chu kì T=0,5s.. Tìm giá trị của tốc độ truyền sóng • Một mũi nhọn S gắn vào đầu một l

ThS TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học

Chương II: SÓNG CƠ HỌC

1 Các đại lượng cơ bản

1 Một người quan sát hiện tượng sóng nước trong một cái hồ thấy một chiếc lá dao động trên mặt hồ nhô lên mặt nước 20 lần trong 54

giây Tính chu kì và tần số của sóng trên mặt hồ

2 Một dao động có chu kì T = 0,005s sinh ra trong nước một sóng có bước sóng λ = 7,175cm Tính tốc độ truyền sóng trong nước

3 Một người quan sát trên mặt nước thấy một mẩu giấy nhô lên mặt nước 41 lần trong 144 giây và đo được khoảng cách giữa ba đỉnh

sóng liên tiếp là 18m Tính chu kì và tốc độ truyền sóng trên mặt nước

4 Một dao động có tần số f =100 Hz tạo ra trên mặt nước một sóng có biên độ A Biết rằng khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3cm

Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước

5 Tại một điểm O trên mặt nước yên tĩnh có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với chu kì T=0,5s Từ O có

những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh Khoảng cách giữa hai gợn sóng kế tiếp là 20cm Tìm giá trị của tốc độ truyền sóng

• Một mũi nhọn S gắn vào đầu một lá thép nằm ngang và chạm vào mặt nước Khi lá thép dao động với tần số 36Hz, S tạo ra trên mặt

nước một sóng có khoảng cách giữa 9 đỉnh liên tiếp là 4cm Tốc độ truyền sóng là

• Một người quan sát trên mặt biển thấy một cái phao nhô lên 10 lần trong khoảng thời gian 45s, khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên

tiếp là 6m Tốc độ truyền sóng trên mặt biển có giá trị

• Một người quan sát sóng biển thấy: kể từ lúc ngọn sóng thứ nhất đi qua trước mặt đến khi ngọn sóng thứ sáu đi qua hết thời gian

12s Biết tốc độ truyền sóng là 2m/s thì bước sóng sẽ là

6 Từ nguồn phát sóng O, một sóng cơ học có biên độ nhỏ lan truyền theo phương qua M, N với MN = 20 cm ở cùng phía với nguồn O

Người ta thấy hai điểm dao động với phương trình lần lượt là: uM = aMcos(40πt - π) cm, uN = aNcos(40πt - 11π) cm

• Tính bước sóng và tần số của dao động sóng nói trên

• Tính tốc độ truyền sóng

2 Phương trình sóng

1 Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn D Biết tần số f, bước sóng λ và biên độ a của

sóng không đổi trong quá trình sóng truyền Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M có dạng uM(t) = acos2πft thì

phương trình dao động của phần tử vật chất tại O là

A u (t) acos2 (ft0 = π −d)

d

u (t) acos2 (ft= π + )

λ

C u (t) acos (ft0 = π −d)

d

u (t) acos (ft= π + )

λ

2 Cho thanh sắt một đầu có gắn quả cầu nhỏ chạm nhẹ vào mặt nướC Cho thanh sắt dao động điều hoà với phương trình: u = 3cos(2πt

– 0,5π) mm Coi biên độ không đổi theo khoảng cách

• Tìm bước sóng của sóng nước nói trên Biết tốc độ truyền sóng là v = 40 cm/s

• Hãy viết phương trình dao động của điểm M cách nguồn O một khoảng d = 8cm

• Hãy viết phương trình dao động của điểm N cách nguồn O một khoảng d = 12cm

3 Sóng truyền với tốc độ không đổi v = 10 m/s từ một điểm O đến một điểm M nằm trên cùng phương truyền sóng Khoảng cách OM =

d = 0,5 m Coi biên độ a của sóng luôn không đổi

• Phương trình sóng tại M theo đơn vị mm là Biết rằng O có phương trình u = 5cos(10πt -π /3) mm, biên độ sóng không đổi trong

quá trình truyền sóng Chọn đáp án sai

ThS TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học

• Thành lập phương trình sóng tại M Biết rằng O có phương trình u = 7cos(πt -3π /4) mm, biên độ sóng không đổi trong quá trình

truyền sóng

4 Một nguồn dao dộng sóng với tần số f = 50Hz trên mặt nước xuất hiện những sóng tròn đồng tâm cách xa nhau 2 cm

• Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nướC

• Lập biểu thức sóng tại M cách nguồn một khoảng là d = 12cm Biết nguồn dao động với phương trình u = 2 cosωt cm

5 Một mũi nhọn S được gắn vào đầu của một lá thép nằm ngang và chạm nhẹ vào mặt nướC Khi đầu lá thép dao động theo phương

thẳng đứng với tần số f =100Hz, S tạo ra trên mặt nước một sóng có biên độ a = 0,5 cm Biết rằng khoảng cách giữa 9 gợn lồi liên tiếp

là 4cm

• Tính chu kì và tốc độ truyền sóng trên mặt nướC

• Viết phương trình dao động tại điểm M trên mặt nước cách S một khoảng d = 5cm Coi biên độ không phụ thuộc vào khoảng cách

tới S và pha ban đầu của nguồn bằng không

3 Giao thoa

Vấn đề 1: Lập phương trình

1 Trên bề mặt của chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp u1= 3cos(20πt) và u2 = 3cos(20πt) cm Tốc độ truyền sóng trong chất

lỏng là 50cm/s, coi biên độ không đổi trong quá trình truyền sóng

ƒ Thành lập phương trình dao động tại M trên mặt thoáng cách O1và O2 những đoạn d1 = 25 cm và d2 = 20cm

A u = 6cos(20πt – 9π) cm B u = -6cos(20πt – 9π) cm C u = 6cos(20πt) cm D cả A, B, C đều sai

ƒ Thành lập phương trình dao động tại N trên mặt thoáng cách O1và O2 những đoạn d1 = 5 cm và d2 = 20cm

A u = -6cos(20πt – 5π) cm B u = 6cos(20πt – 5π) cm C u = -6cos(20πt + 4,5π)

cm

D cả A, B, C đều sai

2. Cho phương trình sóng tại hai điểm O1O2 trên mặt nước dao động với phương trình lần lượt là: u1 = 5cos(200 t ) cm, uπ 2 =

5Cos(200πt + π) cm, trên mặt nước có hiện tượng giao thoa với tốc độ truyền sóng là 1m/s, coi biên độ kh đổi theo khoảng

cách

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại điểm M cách hai nguồn lần lượt là d1 = 10cm, d2 = 12,5cm

A u =10cos(200

ông

πt – 22,5π) cm B.u =10cos(200πt – 22π) cm C u = -10cos(200πt – 0,5) cm D cả A, B, C đều sai

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại điểm N cách hai nguồn lần lượt là d1 = 15cm, d2 = 9,5cm

A u =-10cos(200πt -24π) cm B u = 10cos(200πt) cm C u = 10cos(200πt – 24π) cm D cả A, B, C đều sai

3 Hai nguồn sóng S1và S dao đông với phương trình u2 1 = u2 = acos(ω t) cm cách nhau 10 cm dao động cùng pha với tần số f =100 Hz

có biên độ là 0, Khi đó trên mặt nước tại vùng giữa S và S t hiện 5 gợn lồi và những gợn này cắt S và S thành 6 đoạn

mà hai đoạn ở hai đầu chỉ bằng một nửa các đoạn còn lại

ƒ Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên mặt nước

A 4cm và 400cm/s B 2cm và 200cm/s C 1,7cm và 170cm/s D một đáp án khác

ƒ Viết phương trình dao động sóng tại một điểm trên mặt nước cách nguồn lần lượt là: d = 6 cm và d = 10 cm

A u = 0,4cos(20

0πt – 4π) cm B u = -0,4cos(200πt ) cm C.u =-0,8cos(200πt – 4π) cm D cả A, B, C đều sai

4 Hiệu pha của 2 sóng giống nhau phải bằng bao nhiêu để khi giao thoa sóng hoàn toàn triệt tiêu

Vấn đề 2: Xác định trạng thái dao động

1 Âm thoa có tần số f= 100 Hz tạo ra trên mặt nước hai nguồn dao động O và O dao động cùng pha, cùng tần số Biết trên mặt nước

xuất hiện một hệ gợn lồi gồm một gợn thẳng và 14 gợn dạng hypebol mỗi bên Khoảng cách giữa 2 gợn ngoài cùng đo được là 2,8 cm

ƒ Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước

ThS TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học

ƒ Xác định trạng thái dao động của hai điểm M1và M2trên mặt nướC Biết O1M1= 4,5 cm; O2M1= 3,5 cm, và O1M2=4 cm,

O2M2=3,5 cm

A M2 cực đại, M1 cực tiểu B M1 cực đại, M2 cực tiểu C M1, M2 đều dao động với biên độ cực tiểu D cả A, B, C đều sai

2 Hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau một khoảng 50 mm dao động trên mặt thoáng của một chất lỏng theo cùng phương trình: x

= 5cos(100πt)mm Xét về một phía đường trung trực của AB , ta thấy gợn sóng bậc k đi qua điểm M có hiệu số MA - MB = 15(mm)

và gợn sóng bậc k + 2 đi qua điểm M' có hiệu số M'A - M'B = 35(mm)

ước sóng λ và tốc độ tru rên mặt chất lỏng?

10m và 50

trên đường trung trực của AB cách nguồn A bao nhiêu?

10mm và 50cm một đáp án khác

ƒ Điểm dao động cùng pha gần nhất với nguồn dao động nằm

Vấn đề 3: Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu

1 Trong TN giao thoa sóng nước hai nguồn O

O O có bao nhiêu điểm1 2 với biên độ cực đại 1,O2 cách nhau O1 O2 = 9 cm dao động cùng pha với tần số f = 15 Hz, v = 60 cm/s

ƒ Giữa

ƒ Giữa O1O2 có bao nhiêu vân cực tiểu?

2 Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp cùng pha cách nhau 18 cm, tần số f = 30 Hz Tốc truyền sóng v = 0,6m /s

Số điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu giữa hai nguồn là

thoa S1 và S2 cách nhau 10 cm trên mặt chất lỏng với phương trình lần lượt là: u1= 0,2cos50πt cm, u2 = 0,2c

+π) tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,5 m/s coi biên độ sóng là không đổi Xác định số điểm có biên độ cực đại cực tiểu trên S1

S2

4 Cho hai nguồn kết hợp cách nhau 5cm dao động ngược pha, cùng tần số

ƒ Nếu sóng do hai nguồn này tạo ra có bước sóng λ= 2cm thì trên đoạn S1S2 có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại và cực

tiểu(không kể hai vị trí S1,S2 của hai nguồn )

A

ƒ Nếu sóng do hai

nguồn này tạo ra

D

có bước sóng λ= 0,5cm thì trên 2 nhiêu điểm dao c đại và

ể hai vị trí S1,S2 của hai nguồn )

đoạn S1S có bao động với biên độ cự cực tiểu(không k

A 19CĐ và 18CT

4 Sóng dừng

Vấn đề 1: Tìm các đại lượng

1 Một sợi dây AB dài 2m căng ngang đầu B cố định đầu A dao độ đứng với t ên dây hình thành

dao động só rên sợi dây

ng theo phương thẳng

ng là a = 4 cm

ần số f = 50Hz Tr

10 bó sóng mà hai đầu A, B là hai

bước sóng và tốc độ tru

nút Biết biên độ

A 40cm và 2000cm/s B 40cm và 0,8cm/s C 20cm và 1000cm/s D một đáp án khác

ƒ Tìm bề rộng của một bụng sóng

ngang có sóng dừng, M l ụng sóng còn N là một Biết rằng trong khoảng sóng Cho MN = 63(cm), tần số của sóng f = 20Hz Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng

8cm và 560cm/s B 50,4cm và 1008cm/s C 36cm và 720cm/s

3 Dây AB dài 54 cm

xảy ra người ta th

gắn vào một âm thoa tại B, A cố

cách từ B đến nút thứ

4 là 24 cm

âm thoa dao động trên coi B là một nút thứ 0)

n số f = 50Hz có hiện tượ

ấy khoảng

và tốc độ tru

ƒ Tính bước sóng yền sóng trên dây

A 12cm và 600cm/s B 6cm và 300cm/s C 16cm và 800cm/s D 12cm và 0,24cm/s

ƒ Tính số nút sóng và số bụng sóng trên dây

0nút và 9 bụng B 9nút và 10bụng C 10nút

cách giữa 5 nút liên tiếp là 10cm Tính tốc độ truyền sóng trên dây

ThS TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học

ầu A gắn vào âm thoa t hi dao động ta thấy tr 4 bụng sóng dừng, B ngay sát nút sóng dừng Tính bước sóng và tốc độ của sóng trên dây biết: AB = 20 cm, f = 10 Hz

0cm và 200cm/s B 5cm và 50cm/s C 10cm v

6 Một ống dây và một sợi dây mảnh bằng sắt Căng sợi dây trước một đầu ống d ẽ) Cho dòng điện xoay chiề

dây

cm và 5m/s C 2,5cm và 2,5m/s D một đáp án khác

ền sóng trên

tần số là 50Hz?

ƒ Hỏi nếu có hiện tượng sóng dừng trên dây thì sóng có tần số bao nhiêu?

Hz

A 0

ƒ Biết dây dài 10

D 25H

và hai đầu là hai nút

i

Vấn đề 2: Lập phương trình

1 Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 45cm Sóng truyền từ A với phương trình u = 3cos8πt cm Với biên độ không đổi trong

ình truyền và tốc độ tr à v = 40cm/s Đầu B c

ƒ Tìm bước sóng của sóng dừng nói trên

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 22,5 cm

πt - 8π

A u = 6 cos (8π t – 8,5π ) cm B u = 6 cos (8 ) cm C u = -6cos(8πt – 8π) cm D mộ đáp ánt kh

A u

ác

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại một điểm N bất kì cách B một khoảng là d = 11,25 cm

= 3 2cos (8πt + 8,5π) cm B u = -3 2cos(8πt – 8,5π) cm C u = 3 2 cos (8πt – 8,5π) cm D đáp án khác

π

2 Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 50cm Sóng truyền từ A với phương trình u = 5 cos 40 t cm Với biên độ không đổi trong

rình truyền và tốc độ tr là v = 160cm/s Đầu B

ƒ Tính bước sóng của sóng dừng nói trên

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 24 cm

πt – 12,5π) cm πt – 12,5π) cm

A u

D đáp án khác

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại một điểm N bất kì cách B một khoảng là d = 9 cm

= 5 2 cos (40πt ) cm B u = -5 2 cos (40πt – 12,5π) cm C.u =5 2 cos (40πt–12,5π) cm D một đáp án khác

0π

3 Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 30cm Sóng truyền từ A với phương trình u = 6 cos (6 t ) cm Với biên độ không đổi

g quá trình truyền và tốc óng là v = 120cm/s Đ nh

ƒ Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 7cm

.u =-12 cos (6

ƒ Tính bước sóng của sóng dừng nói trên

0πt – 14,5π) cm B u = 12 cos (60πt – 14,5π) cm C u = 12 cos (60πt – 14,5π