giải bài tập lý 12 băng máy tính

giải bài tập lý 12 băng máy tính tham khảo

Trang 1

Trang 1

CHƯƠNG IV

SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY CASIO FX-570 VN PLUS VÀ VINACAL 570 ES PLUS II

TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12

§7 Sử dụng máy tính cầm tay trong bài toán xác định các đại lượng đặc trưng trong sóng cơ học

1 Cài đặt máy Casio fx-570VN PLUS và Vinacal 570 ES PLUS II:

Bấm: q93=C Reset all (có thể không cần thiết)

Bấm: qw11 Math (có thể không cần thiết)

Bấm: qw2 Line IO (có thể không cần thiết)

2 Phương pháp giải bài toán Vật lí dùng chức năng lập bảng giá trị

Bước 1: Tìm biểu thức của đại lượng cần tìm phụ thuộc vào một số nguyên chưa

biết

Bước 2: Nhấn w7

Bước 3: Nhập hàm số f(X) = sau đó nhấn = Với X là số nguyên chưa xác định Nếu máy hiện ra g(X) = thì nhấn = tiếp để bỏ qua hàm số này

Bước 4: Nhập giá trị đầu của X khi máy tính hỏi Start? rồi nhấn =

Bước 5: Nhập giá trị cuối của X khi máy tính hỏi End? rồi nhấn =

Bước 6: Nhập khoảng cách giữa hai giá trị liên tiếp (bước nhảy) của X khi khi máy tính hỏi Step? rồi nhấn = (thường là số 1 vì các đại lượng Vật lí chúng ta khảo sát phụ thuộc vào số nguyên nên các giá trị cách nhau 1 đơn vị)

Bước 7: Đọc kết quả và chọn kết quả phù hợp từ bảng giá trị của máy tình hiển



Với máy Casio fx-570VN PLUS và Vinacal 570 ES PLUS II

Bước 1: w7 TABLE

Trang 3

Trang 3

Chú ý:

+ Chọn Start: Thông thường là bắt đầu từ 0 hoặc tùy theo bài

+ Chọn End: Tùy thuộc vào đ bài đã cho nếu nhập s l n qu th hông đ bộ

nh : Insufficient MEM)

+ Chọn Step: 1 (vì k nguyên)

3 Cơ sở để chọn Start, Step và End

Máy Casio fx-570VN PLUS có thể đếm được 30 giá trị thì n < 30 Còn máy Vinacal 570 ES PLUS II có thể đếm được hơn 30 giá trị thì n > 30 Ta có bảng

sau:

Start (Bắt đầu) End (Kết thúc) Step (Bước nhảy)

Ta phải dựa vào bài toán

vật lý cụ thể để ước lượng

giá trị nguyên dương

Ta phải dựa vào bài toán vật lý cụ thể để ước lượng giá trị nguyên dương

Giá trị của Step càng nhỏ càng tốt và nhỏ sao cho

Với n là giá trị nguyên dương mà máy có thể đếm được

Câu 1 (Chuyên Lê Hồng Phong - Nam Định lần 1 năm 2016 – 2017): Sóng

truyền trên dây với vận tốc 4 m/s tần số sóng thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz Điểm M cách nguồn một đoạn 28 cm luôn dao động vuông pha với nguồn Bước sóng truyền trên dây là

A 160 cm B 1,6 cm C 16 cm D 100 cm

Hướng dẫn giải:

Cách giải nhanh trắc nghiệm bằng tay

Độ lệch pha của điểm M so với nguồn:

Trang 5

Trang 5

Kết quả: Dùng phím di chuyển xuống R để chọn giá trị phù hợp với đề bài

Ta thấy tại dòng X = 3 thì f (X) = 25; nghĩa là khi k = 3 thì   16cm

Chọn đ p n C

Nhận xét: Dùng máy tính thì việc giải bài toán trở nên nhanh và chính xác

Câu 2: Sợi dây dài l = 1m được treo lơ lửng lên một cần rung Cần rung theo

phương ngang với tần số thay đổi từ 100Hz đến 120Hz Tốc độ truyền sóng trên dây là 8m/s Trong quá trình thay đổi tần số rung thì số lần là:

A 5 B 4 C 6 D 15

Điều kiện có sóng dừng trên dây:

Trang 6

+ Tại dòng X = 26 thì f (X) = 106, nghĩa là khi k = 26 thì f  106Hz;

+ Tại dòng X = 27 thì f (X) = 110; nghĩa là khi k = 27 thì f  110Hz;

+ Tại dòng X = 28 thì f (X) = 114; nghĩa là khi k = 28 thì f  114Hz;

+ Tại dòng X = 29 thì f (X) = 118; nghĩa là khi k = 29 thì f  118Hz

Chọn đ p n A

Câu 3: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu dao động với tần số f và theo phương

vuông góc với sợi dây Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là 4 m/s Xét một điểm M trên dây và cách một đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với một góc  2k 1 

2



   với k    1, 2 Tính bước sóng ? Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 22Hz đến 26Hz

A 12 cm B 8 cm C 14 cm D 16 cm

Độ lệch pha của điểm M so với nguồn:

Trang 7

7.1 Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz được đặt sát miệng một ống

nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm được khuếch đại lên rất mạnh Biết tốc độ truyền âm trong không khí có giá trị nằm trong khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Hỏi khi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm mấy vị trí của mực nước cho âm được khuếch đại rất mạnh?

A.3 B 1 C 2 D 4

7.2 Một dây đàn hồi rất dài có đầu dao động với tần số f và theo phương vuông

góc với sợi dây Biên độ dao động là 4 cm, vận tốc truyền sóng trên dây là 4 m/s Xét điểm M trên dây và cách một đoạn 28 cm, người ta thấy M luôn dao động vuông pha với Tính bước sóng Biết tần số f có giá trị trong khoảng 22 Hz đến

26 Hz

Trang 8

Trang 8

A 0,12 m B 0,8 cm C 0,14 m D 0,16 m

7.3 Đặt một âm thoa sát miệng một ống nghiệm thẳng đứng bên trong là không khí

Cho âm thoa rung với tần số f = 850 Hz, nó phát ra một âm rất yếu Đổ từ từ nước vào ống đến lúc cột không khí trên mặt nước có chiều cao h = 50 cm thì âm

nghe mạnh nhất (cộng hưởng âm) Tính vận tốc truyền âm trong không khí Cho biết 320 m/s < v < 350 m/s

A v = 343 m/s B v = 340 m/s C v = 337 m/s D v = 345 m/s 7.4 Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần số 60 Hz

Tốc độ truyền sóng v có giá trị nào đó thỏa mãn 2 m/s < v < 2,8 m/s Biết tại điểm

M cách O một khoảng 10cm sóng tại đó luôn dao động ngược pha với sóng tại O Giá trị của tốc độ v đó là:

A 2m/s B 2,5m/s C 2,4m/s D 2,6m/s

7.5 Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước người ta quan sát 2 điểm MN trên đoạn

thẳng nối 2 nguồn thấy M dao động với biên độ cực đại, N không dao động và MN cách nhau 3cm Biết tần số dao động của nguồn bằng 50Hz, vận tốc truyền sóng trong khoảng 0,9 m/s ≤ v ≤ 1,6 m/s Tính vận tốc sóng

A 1m/s B 1,2m/s C 1,5m/s D 1,33m/s

7.6 Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc

độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s Gọi và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm Hai phần tử môi trường tại

và B luôn dao động ngược pha với nhau Tốc độ truyền sóng là

A 100 cm/s B 80 cm/s C 85 cm/s D 90 cm/s

7.7 Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương

thẳng đứng với tần số f Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động ngược pha với nhau Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80cm/s và tần số của nguồn dao động thay đổi trong khoảng từ 48Hz đến 64Hz Tần số dao động của nguồn là

A 64Hz B 48Hz C 54Hz D 56Hz

thẳng đứng với tần số 50Hz Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động cùng pha với nhau Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là

A 75cm/s B 80cm/s C 70cm/s D 72cm/s

7.9 Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc

độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s Gọi và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm Hai phần tử môi trường tại

và B luôn dao động ngược pha với nhau Tốc độ truyền sóng là

Trang 9

Trang 9

A 100 cm/s B 80 cm/s C 85 cm/s D 90 cm/s

7.10 Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước người ta quan sát 2 điểm MN trên đoạn thẳng nối 2 nguồn thấy M dao động với biên độ cực đại, N không dao động và MN cách nhau 3cm Biết tần số dao động của nguồn bằng 50Hz, vận tốc truyền sóng trong khoảng 0,9 m/s ≤ v ≤ 1,6 m/s Tính vận tốc sóng

A 1m/s B 1,2m/s C 1,5m/s D 1,33m/s

thẳng đứng với tần số f Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động ngược pha với nhau Biết tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 80cm/s và tần số của nguồn dao động thay đổi trong khoảng từ 48Hz đến 64Hz Tần số dao động của nguồn là

A 64Hz B 48Hz C 54Hz D 56Hz

thẳng đứng với tần số 50Hz Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động cùng pha với nhau Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là

v

  Dấu (–) nếu sóng truyền từ O tới M, dấu

(+) nếu sóng truyền ngược lại từ M tới O

Lưu ý: Đơn vị c a , x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng v i nhau

Câu 1: Hai nguồn kết hợp cùng phương , B cách nhau 10cm tạo ra sóng ngang lan

truyền trên mặt nước có phương trình dao động là uA 4 cos 20 t (mm)

Trang 10

Trang 10

không giảm khi truyền đi, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,2 m/s Xác định phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách đoạn d1 = 16 cm, cách B đoạn d2 = 13 cm

Bấmw2 để chọn môi trường làm việc trên số phức

Chọn đơn vị góc là Radian (R), bấm: qw4 màn hình hiển thị R

Bấm qw

Trang 11

Trang 11

Tiếp tục bấm R

Bấm tiếp 32 dạng hiển thị tọa độ cực: (r )

Nhập máy liên tục: 4qzaqKR6$+4s3$qz pa4qKR3$=

Câu 2: Hai nguồn kết hợp cùng phương , B cách nhau 10 cm tạo ra sóng ngang

lan truyền trên mặt nước có phương trình dao động lần lượt là A

Trang 12

Trang 12

1 AM

Thay t = 9,111s vào phương trình ta được: vM 299,7435185 (mm/s).

Cách giải có hỗ trợ của máy tính

Bấmw2 để chọn môi trường làm việc trên số phức

Bấm qw

Tiếp tục bấm R

Trang 13

Trang 13

Bấm tiếp 32 dạng hiển thị tọa độ cực: (r )

Nhập máy liên tục: 5qzpa82qKR5$+6qz pa67qKR3$=

Vậy: vM 299,7435185 (mm/s).

BÀI TẬP TỰ LUYỆN

8.1 Trên một phương truyền sóng có hai điểm M và N cách nhau 80 cm Sóng

truyền theo chiều từ M đến N với bước sóng là 1,6 m Coi biên độ của sóng không đổi trong quá trình truyền sóng Biết phương trình sóng tại N là

Trang 14

Trang 14

8.2 Một sóng cơ học được truyền từ O theo phương Oy với vận tốc v = 40 cm/s

Năng lượng sóng cơ bảo toàn khi truyền đi Dao động tại tại O có phương trình

8.3 Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với

biên độ = 5 cm, T = 0,5 s Vận tốc truyền sóng là 40 cm/s Viết phương trình sóng tại M cách O một khoảng d = 50 cm

8.4 Sóng truyền với tốc độ 6 m/s từ điểm O đến điểm M nằm trên cùng một

phương truyền sóng tại M, biết phương trình sóng tại điểm O: u 5cos 5 t

 cm , t tính bằng s Dao động được truyền đi

trên dây với biên độ không đổi với vận tốc v = 80 cm/s Viết biểu thức dao động của điểm M cách O một khoảng 24 cm

Trang 15

Trang 15

8.6 Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với

biên độ = 5 cm, T = 0,5s Vận tốc truyền sóng là 40 cm/s Viết phương trình sóng tại M cách O d = 50 cm

A uM  5cos(4 t 25 ) cm    B uM 5cos(4 t 2,5π) cm  

C uM  5cos(4 t    ) cm D uM  5cos(4 t 5 ) cm   

8.7 Sóng ngang truyền trên trục Ox với tốc độ 10 (m/s) theo hướng từ điểm M nằm

trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5π (m) Coi biên độ sóng không đổi Biết phương trình sóng tại điểm O: u = 0,025cos(10t + π/6) (m) (t đo bằng giây) Tính vận tốc dao động của phần tử môi trường tại M ở điểm t = 0,05π (s)

8.8 Tạo sóng ngang trên một dây đàn hồi Ox Một điểm M cách nguồn phát sóng O

một khoảng d = 50 cm có phương trình dao động M  

§9 Sử dụng máy tính cầm tay trong bài toán tìm độ lệch tức thời

tại một điểm của sóng trong sự truyền sóng cơ

1 Hai điểm M và N cách nhau một khoảng d, cho phương trình sóng

u  a cos    t

Ở thời điểm t: biết uM, tìm uN? hoặc: biết vM, tìm vN?

Phương pháp giải nhanh:

* Tính độ lệch pha giữa uM và uN; (uM nhanh pha hơn uN):   2 d 

Trang 16

+ Nếu lệch pha bất kỳ: Dùng máy tính:

Chú ý: + Đơn vị tính pha là Rad, bấm phím: qw4 Màn hình xuất hiện: R

+ Nhập phân s thì bấm phím: qw11 Màn hình xuất hiện: Math + Nhập hàm số ngược: qk, qj, ql

Quy ước dấu trước SHIFT:

Dấu (+) nếu i1đang giảm

Dấu (-) nếu i1đang tăng

Nếu đề không nói đang tăng hay đang giảm, ta lấy dấu (+)

Câu 1: Nguồn O dao động với f = 10Hz và v = 0,4m/s Trên phương truyền sóng có

hai điểm P và Q với PQ = 15cm Cho biên độ sóng là a = 2cm Nếu tại một thời điểm có uP = 2cm thì uQ = ?

Trang 17

Trang 17

Bấm nhập máy tính liên tục: 2kqka2R2$)pa15 qKR2$)=

 (rad) ngược pha  uQ = - uM = - 8cm

Ta có: uQ 10cos         t1  3  

Trang 18

b Với d = 3,75cm và uM đang giảm.

Bấm nhập máy tính liên tục: 10kqka8R10$)pa 5qKR2$)=

Kết quả hiển thị: uQ = 6

Q

M

Trang 19

Bấm nhập máy tính liên tục: 10kqka8R10$)p4 qK)=

Kết quả hiển thị: uQ = 8

Vậy uQ 8cm.

d Vớid = 3,25cm và uM đang tăng

Trang 20

Từ giản đồ suy ra: uQ  3,93cm.

Bấm nhập máy tính liên tục: 10kpqka8R10$)p aqKR6$)=

Kết quả hiển thị: uQ  3,92820323 3,93.

Vậy uQ  3,93cm.

2 Sóng truyền từ M đến N, với MN = d

Phương pháp giải nhanh:

Trang 21

Trang 21

+ Nếu  bất kỳ (không thuộc ba trường hợp trên), ta sử dụng máy tính:

Chú ý: + Đơn vị tính pha là Rad, bấm phím: qw4 Màn hình xuất hiện: R

+ Nhập phân s thì bấm phím: qw11 Màn hình xuất hiện: Math

 

 

   ]

Kết quả hiển thị: i2 = …

Quy ước dấu trước SHIFT:

Dấu (+) nếu vMđang giảm

Dấu (-) nếu vMđang tăng

Nếu đề không nói đang tăng hay đang giảm, ta lấy dấu (+)

Câu 1: Cho sóng cơ truyền từ P đến Q, với PQ 17

Ta có: v0   2 fA 1 và vP đang giảm nênvQ 1cos  t1 

Trang 22

Trang 22

Chọn đơn vị góc là Radian (R), bấm: qw4màn hình hiển thị R

Bấm nhập máy tính liên tục: 1kqka1R1$)paqK R2$)=

Chọn đơn vị góc là Radian (R), bấm: qw4màn hình hiển thị R

Bấm nhập máy tính liên tục: 1kqka1R1$)pa2q KR3$)=

Kết quả hiển thị: N 1

2

 

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	1,09 MB