GIAO AN ON TOT NGHIEP CHUONG II SONG CO CB

VD: quan sát một bụi luc bình khi sóng nước truyền qua ta thấy lục bình dao động quanh vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng, còn các gợn sóng lan truyền theo phương ngang, vậy sóng nướ

CHỦ ĐỀ II: SÓNG CƠ

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT II.1 Sóng cơ học: phân biệt sóng dọc, sóng ngang, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, biên độ sóng, năng lượng sóng.

Sóng cơ là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một môi trường vật chất

VD: khi ném một hòn đá xuống mặt hồ phẳng lặng, những gợn sóng nước lan truyền từ điểm rơi tạo thành các vòng tròn đồng tâm

Sóng ngang là sóng có phương truyền sóng vuông góc với phương dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua

VD: quan sát một bụi luc bình khi sóng nước truyền qua ta thấy lục bình dao động quanh vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng, còn các gợn sóng lan truyền theo phương ngang, vậy sóng nước là sóng ngang

Sóng dọc là sóng có phương truyền sóng trùng với phương dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua

VD: khi dùng dùi đánh lên mặt trống, lớp da bị kích thích dao động buộc lớp không khí tiếp xúc với nó dao động cưởng bức cùng phương với nó, do giữa các phân tử khí có lực liên kết nên các lớp không khí kế tiếp cũng bị dao động cưởng bức và sóng âm được truyền tới tai nghe, vậy sóng âm là sóng dọc

Chu kì của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua Kí hiệu: T Số chu kì trong 1 đvtg là tần số

f

Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động cùng pha với nhau

Kí hiệu 

Biên độ sóng tại một điểm sóng truyền qua bằng biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó

Kí hiệu A

Tốc độ sóng là tốc độ truyền pha dao động: v f

T





Từ biểu thức tốc độ sóng suy ra: =vTvT, ta có định nghĩa khác về bước sóng:

“Bước sóng là quảng đường sóng truyền đi trong 1 chu kì”

Nếu nguồn phát sóng dao động với PT uAcost thì tại điểm M trên phương truyền sóng, cách nguồn một khoảng x sẽ dao

động với PT uM A cos t x A cos 2 t x



   trong đó v là tốc độ truyền sóng hay tốc độ truyền pha (không phải là vận tốc dao động điều hòa của nguồn!), x

v là thời gian để sóng truyền từ nguồn tới M, vTlà bước sóng

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng Khi sóng truyền qua, năng lượng của nguồn sóng được phân phối cho các phần tử vật chất trên phương truyền, làm cho các phần tử này dao động với biên độ tương ứng với mức năng lượng mà nó nhận được; vì càng xa nguồn số phần tử vật chất cần cung cấp năng lượng dao động càng “đông” nên năng lượng mỗi phần tử nhận được càng ít do đó biên độ càng giảm (trừ trường hợp lí tưởng, sóng truyền theo một phương, trên một đường thẳng, biên độ hầu như vẫn giữ nguyên)

 Biên độ sóng =vT biên độ dđ của phần tử vật chất (có thay đổi khi truyền), chu kì-tần số sóng =vTchu kì-tần số dđ (không đổi khi

truyền), nhưng tốc độ sóng (là một hằng số trong 1 môi trường xác định) khác với vận tốc dao động của các phần tử vật chất (là

1 hàm điều hòa)

II.2 Sóng âm-Tốc độ âm

Sóng âm là các sóng cơ học (dọc) lan truyền trong các môi trường vật chất, có thể gây ra cảm giác âm đối với tai người và các động vật có thính giác

Người có thính lực bình thường nghe được âm có tần số từ khoảng 16Hz đến 20KHz

Sóng có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là hạ âm và lớn hơn 20KHz gọi là siêu âm ; tai người không nghe được các âm này nhưng một

số loài động vật như voi, chó, dơi có thể nghe được

Tốc độ âm là tốc độ lan truyền sóng âm trong môi trường

Tốc độ âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ vật chất của môi trường: nói chung tốc độ âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, tốc độ âm trong chất khí là nhỏ nhất, sóng âm không truyền được trong chân không Những vật liệu có tính đàn hồi kém như bông, xốp truyền âm kém nên được dùng làm vật liệu cách âm (chân không cách âm tốt nhất vì không cho sóng cơ học truyền qua)

Tốc độ âm còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường

II.3 Cường độ âm và mức cường độ âm

Cường độ âm (kí hiệu I) là năng lượng âm được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm Đơn vị cường độ âm là W/m2 Cường độ âm không được dùng để đo độ to của âm vì 2 âm cùng cường độ

nhưng khác tần số sẽ cho cảm giác to nhỏ khác nhau

Mức cường độ âm là một đại lượng đặc trưng cho độ to của âm có giá trị bằng logarit thập phân của tỉ số cường độ âm cần xác

định độ to I với cường độ một âm được chọn làm chuẩn I 0 (I 0 =10 -12 W/m 2 ứng với tần số 1000Hz là âm nhỏ nhất mà tai người bình thường nghe được) Vậy độ to là một đặc trưng sinh lý của âm, phụ thuộc 2 đại lượng vật lí là cường độ và tần số âm

A

Phương truyền sóng

+ Kí hiệu mức cường độ âm là L Công thức :

0

lg I

L I

+ Đơn vị mức cường độ âm là Ben (B) ; nhưng thường sử dụng ước số đề xi ben (dB) : 1B=vT10dB

+ VD một âm có độ to 90dB (9B) nghe to gấp 9 lần âm chuẩn nhưng có cường độ lớn gấp 109 lần âm chuẩn

II.4 Tần số âm ảnh hưởng đến tính chất âm, độ cao của âm và âm sắc.

Âm có tần số xác định như tiếng đàn, tiếng hát…gây cảm giác êm ái, dễ chịu gọi là nhạc âm Âm không có tần số xác định như tiếng ồn trong giờ ra chơi, ngoài đường phố gây mệt mỏi, khó chịu gọi là tạp âm

Độ cao của âm là đặc trưng sinh lí của âm phụ thuộc vào tần số :

+ Âm có tần số cao gây ra cảm giác thanh, dễ nghe

+ Âm có tần số thấp gây ra cảm giác trầm, khó nghe

Do đó phát thanh viên thường chọn nữ hoặc nam có giọng cao.

Âm sắc là đặc trưng sinh lí của âm phụ vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng nhất là biên độ và tần số Âm sắc giúp ta phân biệt

được tiếng đàn và tiếng kèn, giọng nói của người này và người khác Khi một nguồn âm phát ra âm có tần số f 0 (gọi là âm cơ bản) thì

đồng thời cũng phát ra các âm có tần số 2f 0 , 3f 0 , 4f 0 gọi là các họa âm Sự tổng hợp của âm cơ bản và các họa âm là sóng âm tổng

hợp biến thiên tuần hoàn với tần số f 0 nhưng đồ thị là đường cong có biên độ thay đổi phức tạp, tạo nên sắc thái riêng của từng nguồn âm gọi là âm sắc

II.5: Hiện tượng giao thoa – Sóng dừng

 Hai nguồn kết hợp S1, S2 phát ra 2 sóng kết hợp truyền tới M Nếu chỉ có 1 nguồn phát sóng riêng lẻ, M sẽ dao động với PT

1





phát sóng, PT dao động của điểm M nằm trên mặt sóng là PT dao động tổng hợp gọi là PT giao thoa sóng (dùng công thức cộng



d d S M S M

     gọi là hiệu đường đi từ 2 nguồn kết hợp S1, S2 tới M

Ta thấy biên độ dao động của M trên phương truyền sóng a 2 cos A 



+ Tại những điểm mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng

k

   thì biên độ sóng tại M cực đại: a=2A

+ Tại những điểm mà hiệu đường đi bằng một số nửa nguyên lần bước sóng

1

2

k

       

  thì biên độ dao động cực tiểu: a=0 (những điểm đó đứng

yên)

Tại các điểm khác biên độ dao động có giá trị trung gian

Điều kiện xảy ra giao thoa: các sóng gặp nhau phải là sóng kết hợp (cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi)

Sóng dừng là một trường hợp riêng của giao thoa khi 2 sóng kết hợp gặp nhau là sóng tới và sóng phản xạ.Khi sóng dừng xảy ra trên một sợi dây dẽo, ta quan sát thấy hình ảnh những “bó” sóng; trong đó có những điểm dao động với biên độ cực đại (gọi là bụng), và những điểm đứng yên gọi là nút Có thể dùng thước đo bước sóng, từ đó tính được tốc độ truyền sóng bằng công thức:

v=vT/TT Khoảng cách giữa hai nút hoặc bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng

Điều kiện để có sóng dừng trên dây dài l:

- Hai đầu dây cố định :

2

l k   trongđó λ là bước sóng, kZ+

- Một đầu dây cố định :  2 1 

4

l  k   với kN

B CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Dựa vào PT sóng, tìm các đại lượng đặc trưng của sóng cơ VD2: Một sóng ngang có phương trình sóng là

0,1 5

t x

u    cm, trong đó x tính bằng cm, t tính

bằng giây Xác định biên độ, chu kì, tần số, bước sóng, tốc độ

truyền sóng và vận tốc dao động cực đại của 1 phần tử vật chất

trên phương truyền sóng

 phương trình sóng có dạng: u A cos 2 t x

T





Suy ra chu kì T=vT0,1s; f=vT10Hz; =vT5cmcm Tốc độ truyền sóng v=vTf=vT5cm0cm/Ts Vận tốc dao động cực đại vmax=vTA=vT…

Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài có phương trình sóng là : u = 6cos(4t – 0,02x) Trong đó u và x được tính bằng cm

A

B

l

M

d1

d2

và t tính bằng giây Hãy xác định : Biên độ, tần số, bước sóng và tốc độ truyền sóng

Dạng 2: Vi t ph ng trình sóng ết phương trình sóng ương trình sóng

VD1: Đầu A của dây cao su căng được làm cho dao động theo

phương vuông góc với dây với biên độ 2cm, chu kỳ 1,6s Sau

3s thì sóng truyền được 12m dọc theo dây

a Tính bước sóng

b Viết phương trình dao động tại một điểm cách đầu A 1,6m

VD2: Trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo ra trên mặt

nước 2 nguồn sóng A, B dao động với phương trình uA = uB =

5cos10t (cm) Tốc độ sóng là 20cm/s Coi biên độ sóng

không đổi Viết phương trình dao động tại điểm M cách A, B

lần lượt 7,2cm và 8,2cm

1a tốc độ sóng: v=vT4m/Ts; bước sóng =vTvT=vT6,4m

1,6 6, 4

T



2

d d t

u a

T







2



4



5 2 cos 2

0, 2 8

t

u        cm

Một quả cầu nhỏ gắn vào âm thoa dao động với tần số f = 120 Hz Cho quả cầu chạm nhẹ vào mặt nư ớc người ta thấy có một hệ sóng tròn lan toả ra xa mà tâm điểm chạm O của quả cầu với mặt nước Cho biên độ sóng là A = 0,5cm và không đổi

a) Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước Biết rằng khoảng cách giữa 10 gợn lồi liên tiếp là 4,5cm

b) Viết phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách O một đoạn x = 12cm

Một sóng cơ học được truyền từ O với tốc độ v = 60cm/s Năng lượng sóng cơ bảo toàn khi truyền đi Dao động tại điểm O có dạng : x = 4cos2t (cm) Xác định chu kì T và bước sóng  ? Viết phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn OM = 2,85m

Một sóng cơ học được truyền từ O theo phương Ox với tốc độ v = 40cm/s Năng lượng sóng cơ bảo toàn khi truyền đi Dao động tại điểm O có dạng : x = 4cos

2



t (cm) Xác định chu kì T và bước sóng ? Viết phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn bằng 4m

Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B có phương trình dao động là: uA uB 2cos10 t(cm)  Vận tốc truyền sóng là 3m/s Viết phương trình sóng tại M cách A, B một khoảng lần lượt d1 = 15cm; d2 = 20cm

Dạng 3: Ứng dụng của giao thoa và sóng dừng tìm tốc độ truyền sóng và biên độ sóng VD1: Trong hiện tượng giao thoa sóng nước tạo bởi âm thoa có

tần số 100Hz đếm được 29 gợn lồi cố định và khoảng cách giữa

hai gợn lồi ngoài cùng đo được 2,8cm Tính tốc độ truyền sóng

VD2: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp

A và B dao động với tần số 16Hz Tại M cách A một khoảng

30cm và cách B một khoảng 25,5cm sóng có biên độ cực đại,

giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại khác

Tính tốc độ truyền sóng

VD3: 1 dây dẽo dài 1,2m hai đầu cố định được kích thích dao

động tạo sóng dừng thấy có 7 nút sóng Biết tần số sóng là

100Hz Tính tốc độ truyền sóng

1 đỉnh 2 gợn lồi gần nhau nhất trên đoạn AB gọi là khoảng

vân(i=vTnửa bước sóng) Trên đoạn 2,8cm có 29 gợn lồi hay 28 khoảng vân

i=vT0,1cm=vT2i=vT0,2cm

2 đường trung trực là dãy cực đại ứng với n=vT0 suy ra M

thuộc dãy cực đại ứng với n=vT3 hiệu đường đi d2-d1=vT4,5cmcm=vT3 =vT1,5cmcm tốc độ v=vTf=vT24cm/Ts

3 7 nút sóng ứng với 6 bó sóng, áp dụng công thức điều kiện

xảy ra sóng dừng hai đầu dây cố định

2

l k  (k=vT6) suy ra

=vT0,4m; tốc độ truyền sóng v=vTf=vT40m/Ts

MA=20cm; MB=28cm phương trình dao động của nguồn: x = 0,4sin40t (cm) giữa M và trung trực của AB có 3 cực đại khác Tính tốc độ sóng

 Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B có phương trình dao động là: uA  uB  2cos10 t(cm)  Vận tốc truyền sóng là 3m/s Tính biên độ của sóng tại N cách A 45cm và cách B 60cm

 Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 12cm dao động cùng pha cùng tần số 50Hz Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s Trên đoạn AB có bao nhiêu gợn lồi

Trên một sợi dây đàn hồi có chiều dài 240cm với hai đầu cố định có một sóng dừng với tần số f = 50Hz, người ta đếm được có 6 bụng sóng Tính tốc độ truyền sóng trên dây Nếu tốc độ truyền sóng v = 40m/s và trên dây có sóng dừng với 12 bụng sóng Tính chu kỳ sóng

Sóng dừng xảy ra trên dây AB = 11cm với đầu B tự do, bước sóng bằng 4cm Tính số bụng sóng và số nút sóng trên dây lúc đó

Dạng 4: Sóng âm

VD1: Khi âm truyền từ nước ra không khí, bước sóng của nó

tăng hay giảm bao nhiêu lần? Biết tốc độ âm trong nước là

1500m/s và trong không khí là 340m/s

VD2: Cường độ âm do một nguồn điểm có công suất P gây ra

tại 1 điểm ở cách nguồn 1 khoảng R là: 2

4

P I R



âm chuẩn là 10-12W/m2 Loa của một máy thu thanh có công suất

P = 10W

a Tính cường độ âm và mức cường độ âm do loa đó tạo ra tại

các điểm cách loa 10m

b So sánh độ to của âm tại các điểm trên

VD3: So sánh độ to của hai âm có cường độ 10 W / m 8 2 và

10 W / m ; cường độ âm chuẩn là 10 W / m 12 2

1 khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, tần số

(chu kì sóng không đổi) nhưng bước sóng thay đổi (do tốc độ thay đổi):v1=vT1f; v2=vT2f; lập tỉ số suy ra kết quả

2 cường độ âm

8.10 W /

P

R



Mức cường độ âm:

3 12 0

8.10

10

I

I





3 1

0

lg I 4

I

0

lg I 8

I

  to gấp 2 lần âm

thứ nhất

so sánh bước sóng của âm phát ra từ một nguồn khi âm lần lượt truyền trong nước và trong thép biết tốc độ âm lần lượt là

1500m/s; 5200m/s

Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12W/m2 Hỏi: Cường độ âm tại điểm cách nó 400cm là bao nhiêu? Mức cường độ âm tại đó là bao nhiêu?

 Độ to được đo bằng đại lượng mức cường độ âm

0

lg I

L I

 , trong đó I là cường độ âm cần đo, I0 là cường độ âm chuẩn

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VÀ GỢI Ý CHỌN

1 Âm phát ra từ một nguồn nhưng được truyền vào 3 môi trường khác nhau là nước, không khí và thép Bước sóng của nó trong ba môi trường trên được xếp theo thứ tự:

A trong thép>trong nước>trong không khí B trong nước >trong thép >trong không khí

C trong không khí >trong thép >trong nước D trong không khí >trong nước >trong thép

tần số không đổi, vận tốc phụ thuộc môi trường suy ra…

2.M t âm có đ to 80dB có c ng đ âm l n g p: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ường độ âm lớn gấp: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ớ: ấp:

dựa vào biểu thức tính mức cường độ âm:

lg I 80 dB 8 B I

3.Khi sóng ngang truy n qua m t môi tr ng v t ch t đàn h i, các ph n t v t ch t c a môi ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ường độ âm lớn gấp: ật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi ấp: ồi, các phần tử vật chất của môi ần tử vật chất của môi ử vật chất của môi ật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi ấp: ủa môi

tr ng: ường độ âm lớn gấp:

A chuyển động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

B dao động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc dao động của nguồn sóng

C dao động theo phương vuông góc phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

D chuyển động theo phương vuông góc phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

Biên độ sóng =vT biên độ dđ của phần tử vật chất, chu kì-tần số sóng =vTchu kì tần số dđ, nhưng vận tốc sóng khác với vận tốc dao

động của các phần tử vật chất, lưu ý thêm đây là sóng ngang

4.Khi sóng dọc truy n qua m t môi tr ng v t ch t đàn h i, các ph n t v t ch t c a môi ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ường độ âm lớn gấp: ật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi ấp: ồi, các phần tử vật chất của môi ần tử vật chất của môi ử vật chất của môi ật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi ấp: ủa môi

tr ng: ường độ âm lớn gấp:

A dao động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

B dao động theo phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

C dao động theo phương vuông góc phương truyền sóng với tần số bằng tần số dao động của nguồn sóng

D chuyển động theo phương truyền sóng với vận tốc bằng vận tốc sóng

5.Trong thí nghi m giao thoa sóng n c, sóng do hai ngu n A và B phát ra có b c sóng 2cm ướ: ồi, các phần tử vật chất của môi ướ:

i m M cách A 30cm và cách B 23cm i m N cách A 22,5cm và cách B 36,5cm:

A Điểm M đứng yên và N dao động với biên độ cực đại

B Cả hai điểm cùng dao động với biên độ cực đại

C Điểm N đứng yên và M dao động với biên độ cực đại

D Cả hai điểm cùng đứng yên

tính hiệu đường đi của từng điểm, so sánh với bước sóng hoặc nửa bước sóng

6.Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, sóng do hai nguồn kết hợp cùng pha A và B phát ra có bước sóng λ Một điểm M cách A một khoảng d 1 và B một khoảng d 2 sẽ dao động với biên độ cực tiểu (k=vT0, ±1,±2 ) nếu :

A d 1-d2=vT0 B d 1-d2=vT(2k+1)λ C d 1-d2=vT0,5cm(2k+1)λ D 1 2 (2 1)

2

k

d d  

 biên độ dao động của M phụ thuộc vào hiệu đường đi

7 Tốc độ truy n sóng trong môi tr ng là : ường độ âm lớn gấp:

A vận tốc dao động của các phần tử vật chất

B tốc độ truyền pha dao động và vận tốc dao động của các phần tử vật chất

C tốc độ truyền pha dao động

D vận tốc dao động của nguồn phát sóng

8.Hai sóng t hai ngu n khác nhau phát ra đ c g i là sóng k t h p khi chúng có: ồi, các phần tử vật chất của môi ược gọi là sóng kết hợp khi chúng có: ọi là sóng kết hợp khi chúng có: ết phương trình sóng ợc gọi là sóng kết hợp khi chúng có:

A tần số và biên độ như nhau B chu kì như nhau và độ lệch pha không đổi

C biên độ và chu kỳ như nhau D biên độ và pha ban đầu bằng nhau

sóng kết hợp khi chúng cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi

9.Trong giao thoa sóng nước, bước sóng đo được là 2cm; khoảng cách ngắn nhất từ trung điểm O của 2 nguồn kết hợp AB đến một điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB là :

trên phương AB, giao thoa tương tự sóng dừng, trong hiện tượng giao thoa các điểm thuộc trung trực của AB ứng với k=vT0 trong

đó có O dao động với biên độ cực đại (xem như bụng sóng), điểm gần O nhất dao động với biên độ cực đại cũng là bụng, khoảng cách giữa 2 bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng (khoảng vân i)

10 có sóng d ng x y ra trên m t s i dây đàn h i v i hai đ u dây đ u là nút sóng thì ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ợc gọi là sóng kết hợp khi chúng có: ồi, các phần tử vật chất của môi ớ: ần tử vật chất của môi

A bước sóng luôn đúng bằng chiều dài dây

B chiều dài dây bằng một phần tư bước sóng

C chiều dài dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng

D bước sóng bằng một số lẻ lần chiều dài dây

Gợi ý: dựa vào điều kiện xảy ra sóng dừng trên dây đàn hồi hai đầu dây cố định

11.Để có sóng dừng xảy ra trên một sợi dây đàn hồi dài l v i m t đ u dây c đ nh thì ớ: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ần tử vật chất của môi ố định thì ịnh thì

A bước sóng λ bằng chiều dài dây B bước sóng bằng một số lẻ lần chiều dài dây

C chiều dài dây

l k 

dựa vào điều kiện xảy ra sóng dừng trên dây đàn hồi một đầu dây cố định

12.M t sóng ngang truy n trên s i dây đàn h i r t dài v i v n t c sóng v=0,2m/s, chu k dao ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ợc gọi là sóng kết hợp khi chúng có: ồi, các phần tử vật chất của môi ấp: ớ: ật chất đàn hồi, các phần tử vật chất của môi ố định thì ỳ dao

đ ng T=10s Kho ng cách gi a hai đi m g n nhau nh t trên dây dao đ ng ng c pha là ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha là ần tử vật chất của môi ấp: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ược gọi là sóng kết hợp khi chúng có:

khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha hoặc cùng pha bằng nửa bước sóng

13 Một nguồn âm phát âm trong môi trường không hấp thụ âm Cường độ âm chuẩn là I o = 10 -12 W/m 2 Tại một điểm A ta

đo được mức cường độ âm là L = 50 dB C ng đ âm I t i A có giá tr là: ường độ âm lớn gấp: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ại A có giá trị là: ịnh thì

0

I

18.M t dây đàn có chi u dài L, sóng d ng trên dây có b c sóng dài nh t là: ột âm có độ to 80dB có cường độ âm lớn gấp: ướ: ấp:

dựa vào điều kiện xảy ra sĩng dừng trên dây đàn hồi 2 đầu dây cố định

2

l k  (k=1,2 )

14.Một dây dẽo dài l=1m hai đầu cố định được kích thích với tần số 50Hz để tạo sĩng dừng thấy xuất hiện 5 bụng sĩng và biên độ sĩng đo được 4cm Tốc độ truyền sĩng v và vận tốc dao động cực đại của một điểm thuộc bụng sĩng vmax l n l t ần tử vật chất của mơi ược gọi là sĩng kết hợp khi chúng cĩ: là:

cần phân biệt tốcđộ truyền sĩng v=vTλf và vận tốc dao động cực đại v max=vTωAA

15.Cùng m t n t La nh ng phát ra t đàn ghi ta và đàn violon nghe khác nhau là do: ột âm cĩ độ to 80dB cĩ cường độ âm lớn gấp: ố định thì ư

C chúng cĩ năng lượng khác nhau D chúng cĩ âm sắc khác nhau

mỗi nguồn âm khi phát ra một âm thường là tổng hợp của âm cơ bản và các hoạ âm nên là một dao động tuần hồn cĩ tần số xác

định nhưng li độ khơng phải dạng sin mà là đường phức tạp tạo nên sắc thái riêng cho từng nguồn âm

16 Tai ng i bình th ng cĩ th nghe đ c âm nào trong s các âm sau đây: ường độ âm lớn gấp: ường độ âm lớn gấp: ược gọi là sĩng kết hợp khi chúng cĩ: ố định thì

A mặt đất rung 10 lần trong 1s khi cĩ xe tải chạy qua

B tiếng nổ của động cơ phản lực khi người đĩ ngồi trên máy bay đang bay với vận tốc 400m/s

C thanh thép mỏng được kích thích dao động với chu kì 0,1s

D âm cĩ mức cường độ 0dB, tần số 1000Hz

D- bµi tËp luyƯn tËp.

LÝ THUYẾT

Câu1: Chọn câu sai :

A Sóng ngang là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng

B Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng

C Sóng âm thanh là một sóng cơ học dọc

D Sóng trên mặt nước là một sóng ngang

Câu2: Vận tốc truyền của sóng phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây:

A.Biên độ của sóng C.Bước sóng B.Tần số sóng D Bản chất của môi trường

Câu 3: Chọn câu sai.

A Bước sóng là khoảng cách giữa hai điển dao đôïng cùng pha

B Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kỳ

C Trên phương truyền sóng, hai điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha

D Trên phương truyền sóng, hai điểm cách nhau một số lẻ nửa lần bước sóng thì dao động ngược pha

Câu4 : Câu nói nào là đúng khi mói về bước sóng.

A Bước sóng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền nhanh hay chậm của sóng

B Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong khoảng thời gian một giây

C Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi trọng một chu kỳ

D Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất dao động ngược pha

Câu5: Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp A và B Gọi  là bước sóng, d1 và d2 lần lượt là đường đi từ nguồn A và B đến điểm M Tại điểm M biên độ dao động tổng hợp cực tiểu khi:

2

d  d  n   B d1 d2  n C 1 2 (2 1)

2

d  d  n   D d1 d2  n Câu6: Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau :

A Vận tốc truyền năng lượng trong dao động gọi là vận tốc truyền sóng

B Chu kì chung của các phần tử có sóng truyền qua gọi là chu kì của sóng.

C Năng lượng của sóng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số

D Biên độ của sóng luôn luôn không đổi

Câu7: : Giao thoa sóng và hiện tượng sóng dừng không có chung đặc điểm nào sau đây ?

A Là sự tổng hợp của hai sóng kết hợp

B Có hình ảnh ổn định, không phụ thuộc thời gian

C Có những điểm cố định luôn dao động cực đại và những điểm cố định luôn đứng yên

D Không có sự truyền năng lượng

Câu8: Sĩng ngang truyền được trong các mơi trường nào ?

Câu9: Kết luận nào sau đây là sai khi nĩi về tính chất của sự truyền sĩng trong mơi trường.

A sĩng truyền đi với vận tốc hữu hạn

B Sĩng truyền đi khơng mang theo vật chất của mơi trường

C Quá trình truyền sĩng là quá trình truyền năng lượng

D Sĩng càng mạnh truyển đi càng nhanh

Câu10: Trong giao thoa sĩng cơ học với hai nguồn đồng pha thì …

A tổng số dãy cực đại là một số chẳn B tổng số dãy cực tiểu là một số lẻ

C tổng số dãy cực đại hay tổng số dãy cực tiểu luơn luơn là một số lẻ

D tổng số dãy cực đại là một số lẻ và tổng số dãy cực tiểu là một chẳn

Câu11: ( Chọn câu sai).Vận tốc truyền sóng cơ học phụ thuộc vào

Câu12: Sóng kết hợp là hai sóng có :

A Cùng tần số, cùng biên độ B Cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian

C Cùng biên độ, cùng pha D Cùng tần số và độ lệch pha thay đổi theo thời gian

Câu13: (Chọn câu sai)

A Giao thoa là sự tổng hợp cỦa hai sóng kết hợp

B Sóng dừng là trường hợp riêng của giao thoa

C Trong vùng giao thoa , những điểm có hiệu đường đi bằng số nguyên lần bước sóng thì luôn D đ cực đại

D Hình ảnh dao thoa là họ các đường cong hypebon nhận hai nguồn làm hai tiêu điểm

Câu14: Tìm phát biểu sai

A Sóng truyền đi không tức thời B Quá trình truyền sóng là quá trình truyền dao động

C Sóng truyền đi mang theo vật chất của môi trường

D Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

Câu15: Chọn câu đúng

A Chỉ có chất khí mới truyền được sóng dọc B Sóng truyền tại mặt nước là sóng ngang

C Khi sóng truyền thì vật chất cũng truyền theo D Các câu trên đều sai

Câu16: Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất:

C vuông góc với phương truyền sóng D luôn nằm ngang và vuông góc với phương truyền sóng

Câu17: Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất:

A cùng phương với phương truyền sóng B luôn hướng theo phương thẳng đứng

C vuông góc với phương truyền sóng

D luôn hướng theo phương thẳng đứng và cùng phương với phương truyền sóng

Câu18: Chọn câu đúng

A Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc vào môi trường

B Vận tốc truyền sóng phụ thuộc tần số của sóng

C Vận tốc truyền của sóng dọc lớn hơn sóng ngang D Các câu trên đều sai

Câu19: Trên môït phương truyền sóng, những điểm dao động ngược pha cách nhau một khoảng:











 21

2

2 2















Câu20: Trên môït phương truyền sóng, những điểm dao động cùng pha cách nhau một khoảng:











 21













Câu 21 Chọn câu đúng nhất Tai con người chỉ nghe được các âm có tần số nằm trong khoảng

A từ 16 Hz – 2000 Hz B từ 16 Hz - 20000Hz

C từ 16 KHz – 20000 KHz D từ 20 KHz – 2000 KHz

Câu 22 Chọn câu sai

A Sóng âm chỉ truyền được trong không khí

B Sóng âm có tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm

C Sóng âm có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm

D Sóng âm và các sóng cơ học có cùng bản chất vật lý

Câu 23 Sóng âm truyền được trong các môi trường:

A rắn, khí, chân không B rắn, lỏng, chân không

C rắn, lỏng, khí D lỏng, khí, chân không

Câu 24 Trong không khí vận tốc truyền âm có giá trị khoảng:

Câu 25 Các đặc trưng sinh lý của âm gồm:

A độ cao của âm và âm sắc B độ cao của âm và cường độ âm

C độ to của âm và cường độ âm D độ cao của âm, âm sắc, độ to của âm

Câu 26 Độ cao của âm là một đặc tính sinh lý phụ thuộc vào:

A tần số âm B vận tốc âm C biên đo äâm D năng lượng âm

Câu 27 Độ to của âm là một đặc tính sinh lý phụ thuộc vào:

A vận tốc âm B bước sóng và vận tốc âm

C tần số và mức cường độ âm D bước sóng và năng lượng âm

Câu 28 Âm sắc là một đặc tính sinh lý của âm phụ thuộc vào:

A vận tốc âm B tần số và biên độ âm

C bước sóng D bước sóng và năng lượng âm

Câu 29: Chọn câu sai

A Đại lượng đặc trưng cho độ cao của âm là tần số B Đơn vị của cường độ âm là W/m2

C Mức cường độ âm tính bằng ben (B) hay đềxiben (dB)

D Cường độ âm là đại lượng đặc trưng cho độ to của âm

Câu 30 Chọn câu sai

A Âm sắc là đặc tính để phân biệt hai âm có cùng tần số do hai nhạc cụ khác nhau phát ra

B Các tần số của các họa âm của âm cơ bản có tần số f1 là 2f1 , 3f1 , 4f1, …

C Khi mức cường độ âm bằng 1,2,3 (B) thì cường độ âm chuẩn I0 lớn gấp 10, 102, 103 lần cường độ âm I

D Mức cường độ âm là lôgarit thập phân của ti số I/I0

Câu 31 Chọn câu sai

A Với mọi âm thanh nghe được, ngưỡng nghe vào khoảng 10-12 W/m2

B Tai người nghe thính nhất với các âm có tần số từ 1000Hz đến 5000Hz

C Tai người nghe âm cao thính hơn âm trầm

D Ngưỡng đau của âm thanh nghe được có cường độ âm bằng 10W/m2

Câu 32 Âm thanh do hai nhạc cụ phát ra luôn khác nhau về:

A độ cao B độ to C âm sắc D độ cao, độ to, âm sắc

Câu 33 Hai sóng kết hợp là hai sóng:

A có cùng phương dao động, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

B có cùng tần số , cùng biên độ và độ lệch pha không đổi theo thời gian

C có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian

D có cùng phương dao động, cùng tần số , cùng biên độ

Câu 34 Chọn câu đúng

A Nơi nào có sóng thì nơi ấy có hiện tượng giao thoa B Nơi nào có giao thoa thì nơi ấy có sóng

C Hai sóng kết hợp gặp nhau sẽ gây ra hiện tượng giao thoa D Câu B và C đúng

Câu 35 Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn đồng pha, những điểm trong vùng giao thoa dao động với

biên độ cực đại khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn là:

A k/2 (kZ) B k C (2k+1)/2 D (2k+1)/4

Câu 36 Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn đồng pha, những điểm trong vùng giao thoa không dao động

khi hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn là:

A k/2 (kZ) B k C (2k+1)/2 D (2k+1)/4

Đề bài sau dùng cho các câu từ 37đến 41: Điểm M cách hai nguồn O 1 và O 2 lần lượt d 1 , d 2 trên mặt chất lỏng gây ra hai sóng dao động vuông góc với mặt phẳng chất lỏng có phương trình: u1u2 acost

Câu 37 Biên độ sóng tổng hợp tại M là:

A 2a B







A

C







2acos d1 d2





t a

Caõu 38 ẹoọ leọch pha cuỷa hai soựng thaứnh phaàn taùi M laứ coõng thửực naứo sau ủaõy?

A t 2 d1d2











d1 d2





d2 d1

2 D B vaứ C ủeàu ủuựng

Caõu 39 Nhửừng ủieồm dao ủoọng vụựi bieõn ủoọ cửùc ủaùi coự hieọu ủửụứng ủi baống:

A k ( vụựi kZ ) B k/2 C (2k+1). D (2k+1) /2

Caõu 40 Nhửừng ủieồm khoõng dao ủoọng coự hieọu ủửụứng ủi baống:

A k ( vụựi kZ ) B k/2 C (2k+1). D (2k+1) /2

Caõu 41 Khoaỷng caựch giửừa hai ủieồm lieõn tieỏp dao ủoọng vụựi bieõn ủoọ cửùc ủaùi treõn ủoaùn thaỳng noỏi hai nguoàn coự giaự trũ

naứo sau ủaõy?

A  B /2 C /4 D  /8

Caõu 42 Soỏ ủieồm n dao ủoọng vụựi bieõn ủoọ cửùc ủaùi treõn ủoaùn thaỳng noỏi hai nguoàn baống bao nhieõu?

A n = AB/ B n = 2.AB/ C n = 2k+1 vụựi k  AB/ D A, B, C ủeàu sai

ẹeà baứi sau duứng cho caực caõu tửứ 43 ủeỏn 48: Xeựt hieọn tửụùng soựng dửứng treõn daõy ủaứn hoài nheù AB ẹaàu A dao ủoọng theo phửụng vuoõng goực sụùi daõy vụựi bieõn ủoọ a

Caõu 43 Khi ủaàu B coỏ ủũnh, soựng phaỷn xaù taùi B:

A cuứng pha soựng tụựi taùi B B ngửụùc pha soựng tụựi taùi B

C vuoõng pha soựng tụựi taùi B D caỷ 3 caõu treõn ủeàu sai

Caõu 44 Khi ủaàu B coỏ ủũnh, bieõn ủoọ dao ủoọng toồng hụùp taùi ủieồm M treõn daõy caựch B moọt ủoaùn d laứ:

A 2a.cos



d

2

B 2a.sin



d

2

C 2a./cos



d

2 / D 2a./sin



d

2 /

Caõu45 Khi ủaàu B coỏ ủũnh, ủieàu kieọn ủeồ coự soựng dửứng treõn daõy laứ:

A l = k (k Z ) B l = k

2



C l = (2k+1)

4



D l = 











 2

1

Caõu 46 Khi ủaàu B tửù do, soựng phaỷn xaù taùi B:

A cuứng pha soựng tụựi taùi B B ngửụùc pha soựng tụựi taùi B

C vuoõng pha soựng tụựi taùi B D caỷ 3 caõu treõn ủeàu sai

Caõu 47 Khi ủaàu B tửù do, ủieàu kieọn ủeồ coự soựng dửứng treõn daõy laứ:

A l = (k+

2

1

) (k Z) B l = (k+

2

1 ) 2



C l = (2k+1)

2



D l = k

Caõu 48 Khi coự soựng dửứng treõn daõy AB thỡ:

A soỏ nuựt baống soỏ buùng neỏu B coỏ ủũnh B soỏ buùng hụn soỏ nuựt moọt ủụn vũ neỏu B tửù do

C soỏ nuựt baống soỏ buùng neỏu B tửù do D soỏ buùng hụn soỏ nuựt moọt ủụn vũ neỏu B coỏ ủũnh

Câu 49: Đối với sóng dừng, mệnh đề nào sau đây là đúng?

A Các nút cố định trong không gian B Các bụng cố định trong không gian

C Các nút, các bụng dao động trong không gian D Các nút, các bụng cố định trong không gian

Câu50 Khi có sóng dừng trên một đoạn dây đàn hồi,khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng:

A Một bớc sóng C hai lần bớc sóng B Một phàn t bớc sóng D Một nữa bớc sóng

Câu51 Để sóng dừng xảy ra trên một sơi dây đàn hồi với hai đầu dây đều là nút sóng thì:

A Bớc sóng đúng bằng chiều dài dây B Chiều dài dây bằng một số lẻ lần nửa bớc sóng

C Chiều dài dây bằng một số nguyên lân nửa bớc sóng

D Chiều dài dây bằngmột số lẻ lần một phần t bớc sóng

Câu 52: Mức cờng độ âm của một âm có cờng độ âm là I đợc xác định bởi công thức :

A

0

I

I lg

)

dB

(

I

I lg ) dB (

0

I

I lg 10 ) dB (

I

I lg 10 ) dB (

Với I0 = 10-12W/m2 Chọn đáp án đúng

BAỉI TAÄP

Caõu1 : Một súng ngang truyền trờn sợi dõy đàn hồi rất dài với vận tốc súng v = 0,2m/s, chu kỳ dao động

T = 10s Khoảng cỏch giữa hai điểm gần nhau nhất trờn dõy dao động ngược pha nhau là

Cõu 2: Một dõy đàn cú chiều dài l, hai đầu cố định Súng dừng trờn dõy cú bước súng dài nhất là

A l/2 B l/4 C l D 2l

Câu3 : Sĩng âm truyền trong thép với vận tốc 500m/s Hai điểm trong thép gần nhau nhất lệch pha

2



cách nhau 1,54m thì tần số của âm là :

Câu4 : Một sĩng cơ học truyền dọc theo trục Ox cĩ phương trình u = 28cos(20x - 2000t) (cm), trong đĩ x là toạ độ được

tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng giây (s) Vận tốc của sĩng là

Câ u 5: Để cĩ sĩng dừng xảy ra trên một sợi dây đàn hồi với hai đầu dây đều là nút sĩng thì

A chiều dài dây bằng một phần tư bước sĩng C chiều dài dây bằng một số nguyên lần nửa bước sĩng

B bước sĩng luơn luơn đúng bằng chiều dài dây D bước sĩng bằng một số lẻ lần chiều dài dây

Câu 6: Đầu A của sợi dây đàn hồi dài dao động với phương trình u = Uocos 4t Tính chu kỳ sóng, độ lêch pha giữa hai điểm trên dây cách nhau 1,5m biết vận tốc truyền sóng v = 12m/s

Câu 7: Khi sóng cơ học truyền từ không khí vào trong nước thì đại lượng nào sau đây không đổi ?

Câu 8:Điều kiện có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định là :

Câu9: Sóng truyền từ A đến M cách A 4,5 cm, với bước sóng  = 6 cm Hỏi D đ sóng tại M có tính chất nào sau

đây?

A Chậm pha hơn sóng tại A góc 3/2 B Sớm pha hơn sóng tại A góc 3/2

Câu10: Dây AB dài 15 cm đầu B cố định Đầu A là một nguồn dao động hình sin với tần số 10 Hz và cũng là một

nút Vận tốc truyền sóng trên dây v = 50 cm/s Hỏi trên dây có sóng dừng không ? nếu có hãy tính số bụng và nút nhì thấy

A Có sóng dừng, số bụng 6, số nút 7 ; B không có sóng dừng

C Có sóng dừng, Số bụng 7, số nút 6 D Có sóng dừng, số bụng 6, số nút 6

Câu11 Một sóng truyền theo trục Ox được mô tả bỡi phương trình u = 8 cos 2(0,5x 4t) (cm) trong đó x tính bằng mét, t tính băng giây Vận tốc truyền sóng là

Câu 12 Biên độ sóng tăng 2 lần và tần số sóng giảm hai lần thì năng lượng sóng

A tăng 2 lần B tăng 4 lần

C giảm 2 lần D vẫn không đổi

Câu 13 : Một sóng cơ học có bước sóng  truyền từ A đến M ( AM = d ) M dao động ngược pha với A khi

Câu 14 Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 3m Hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền

sóng dao động lệch pha  /2cách nhau một đoạn bao nhiêu?

A 0,75m B 1,5m C 3m D A, B, C đều sai

Câu 15 Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng 0,9m/s, khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là

2cm Tần số của sóng là:

Câu 16 Phương trình dao động tại điểm O có dạng u o 5cos200t (mm) Chu kỳ dao động tại điểm O là:

Câu 17 Sóng truyền tại mặt chất lỏng với bước sóng 0,8cm Phương trình dao động tại điểm O có dạng u0 = 5cos

t (mm) Phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn 5,4cm theo hướng truyền sóng là phương trình nào?

A uM = 5cos(t + /2) (mm) B uM = 5 cos ( t+13,5) (mm)

C uM = 5 cos (t – 13, 5 ) (mm) D B hoặc C

Câu18 Cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12W/m2 Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-5W/m2 Mức cường độ âm tại điểm đó là:

A 50dB B 60dB C 70dB D 80dB