Giải SBT lí 12 bài 8 giao thoa sóng

Bài 8 Giao thoa sóng Bài 8 1 trang 21 SBT Vật Lí 12 Hai nguồn phát sóng nào dưới đây chắc chắn là hai nguồn kết hợp? Hai nguồn có A cùng tần số B cùng biên độ dao động, C cùng pha ban đầu D cùng tần s[.]

Bài 8: Giao thoa sóng Bài 8.1 trang 21 SBT Vật Lí 12: Hai nguồn phát sóng chắn hai nguồn kết hợp? Hai nguồn có A tần số B biên độ dao động, C pha ban đầu D tần số hiệu số pha không đổi theo thời gian Lời giải: Theo lý thuyết hai nguồn kết hợp: Hai nguồn kết hợp có phương, tần số hiệu số pha không đổi theo thời gian Chọn đáp án D Bài 8.2 trang 21 SBT Vật Lý 12: Hai sóng phát từ hai nguồn đồng Cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn A bội số bước sóng B ước số nguyên bước sóng C bội số lẻ nửa bước sóng D ước số nửa bước sóng Lời giải: Ta có cực đại giao thoa sóng hai nguồn pha: d2 − d1 = kλ => cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu khoảng cách tới hai nguồn bội số bước sóng Chọn đáp án A Bài 8.3 trang 22 SBT Vật Lý 12: Hai nguồn phát sóng đồng S1, S2 nằm sâu bể nước M N điểm bể nước có hiệu khoảng cách tới S1 S2 số bán nguyên lần bước sóng M nằm đường thẳng S1S2 ; N nằm ngồi đường thẳng (H 8.1) Chọn phát biểu A Các phần tử nước M N đứng yên B Các phần tử nước M N dao động C Phần tử nước M dao động, N đứng yên D Phần tử nước M đứng yên, N dao động Lời giải: Vì nguồn phát sóng nằm sâu nước nên sóng truyền sóng dọc Đối với sóng dọc, tượng giao thoa xảy với điểm nằm đường nối nguồn sóng Do đó: + Ở M có giao thoa sóng triệt tiêu nên đứng yên + Ở N, sóng truyền tới khác phương dao động nên tổng hợp lại dao động Chọn đáp án A Bài 8.4 trang 22 SBT Vật Lý 12: Ở mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = 2cos20πt (mm) Tốc độ truyền sóng 30 cm/s Coi biên độ sóng khơng đổi sóng truyền Phần tử M mặt nước cách hai nguồn 10,5 cm 13,5 cm có biên độ dao động A mm B mm C mm D mm Lời giải: Ta có: d2M = 13,5cm; d1M = 10,5cm Tần số sóng: f  Bước sóng:    20   10Hz 2 2 v 30   3cm f 10 Ta có: d2M − d1M = 13,5−10,5 = 3cm = k.λ với k = ⇒ M dao động với biên độ cực đại = 2a = 2.2 = 4mm Chọn đáp án D Bài 8.5 trang 22 SBT Vật Lý 12: Hai nguồn sóng S1, S2 mặt chất lỏng, cách 18 cm, dao động pha với tần số 20 Hz Tốc độ sóng 1,2 m/s Số điểm đoạn S1S2 dao động với biên độ cực đại A B C D Lời giải: Bước sóng   v 1,2   0,06m  6cm f 20 Xét: −S1S2 < kλ < S1S2 ⇔ −18 < k.6 < 18 ⇔ −3 < k < => k = −2; - 1; 0; 1; => Có giá trị k nguyên => Có cực đại đoạn S1S2 Chọn đáp án A Bài 8.6 trang 22 SBT Vật Lý 12: Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách 20 cm Hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng có phương trình u1 = 5cos40πt (mm) u2 = 5cos(40πt + π)(mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1S2 A 11 B C 10 D Lời giải: Theo ta có: ω = 2πf = 40π => f = 20Hz =>   v 80   4cm f 20 Hai nguồn dao động ngược pha nên điểm dao động với biên độ cực đại thỏa mãn d  d1   k  0,5   Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1 S2 thỏa mãn điều kiện: -S1S2 <  k  0,5   < S1S2 => - 20 < 4(k+0,5) < 20 => -5,5 < k < 4,5 => k nhận giá trị: -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, => Có 10 giá trị k nguyên => Có 10 cực đại S1S2 Chọn đáp án C Bài 8.7 trang 22 SBT Vật Lí 12: Hai điểm S1, S2 mặt chất lỏng, cách 18 cm, dao động pha với biên độ A tần số f = 20 Hz Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 1,2 m/s Hỏi S1, S2 có gợn sóng (cực đại giao thoa) hình hypebol? Lời giải: Bước sóng sóng:  v 120   6cm f 20 Số đường cực đại S1, S2 số giá trị k nguyên thỏa mãn: S1S2 SS k    18 18  k   3  k   k  Z  6 => k nhận giá trị: -2, -1, 0, 1, Có giá trị k nguyên thoả mãn S1 S2 có đường cực đại (gợn sóng) Đường cực đại ứng với đường trung trực S1S2 đường thẳng Do S1, S2 có gợn sóng (cực đại giao thoa) hình hypebol Bài 8.8 trang 23 SBT Vật Lí 12: Hai mũi nhọn S1, S2 cách cm, gắn đầu cần rung có tần số f = 100 Hz, đặt cho chạm nhẹ vào mặt chất lỏng Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 0,8 m/s a) Gõ nhẹ cần rung hai điểm S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng u = Acos2πft Hãy viết phương trình dao động điểm M1 mặt chất lỏng cách S1, S2 khoảng d = cm b) Dao động cần rung trì nam châm điện Để hệ vân giao thoa ổn định mặt chất lỏng, phải tăng khoảng cách S1, S2 đoạn bao nhiêu? Với khoảng cách hai điểm S1, S2 có gợn sóng hình hypebol ? Lời giải: a) Ta có :  v 80   0,8cm d1 = d2 = d = 8cm f 100 Phương trình dao động điểm M1 mặt chất lỏng cách S1, S2 khoảng d = cm: u M1  2Acos   d  d1    d1  d    cos  2.100t       Với: d2 + d1 = 16cm = 20λ d2 - d1 = ta được: uM1 = 2Acos(200πt - 20π) b) Khi hệ vân giao thoa ổn định trung điểm I S1 S2 lại ln ln cực đại giao thoa Do đó, ta phải có:    S1I  S2I  k    2k  1 4 S1S2  2S2 I   2k  1  Ban đầu ta có: S1S2 = 8cm = 10λ = 20 Vậy cần tăng khoảng cách S1, S2 thêm   tức 0,4 cm Khi khơng kể đường trung trực S1S2 có 20 gợn sóng hình hypebol (vì gợn sóng quỹ tích điểm dao động mạnh cả) Bài 8.9 trang 23 SBT Vật Lí 12: Một người làm thí nghiệm Hình 8.1 SGK với chất lỏng cần rung có tần số 20 Hz Giữa hai điểm S1, S2 người đếm 12 đường hypebol, quỹ tích điểm đứng yên Khoảng cách đỉnh hai đường hypebol 22 cm Tính tốc độ truyền sóng Lời giải: Giữa đỉnh hypebol số đỉnh hypebol số 12 có 11 khoảng vân Vậy i  22   2cm     4cm 11 Tốc độ truyền sóng: v = λf = 20.4 = 80cm/s Bài 8.10* trang 23 SBT Vật Lí 12: Dao động hai điểm S1, S2 cách 12 cm mặt chất lỏng có biểu thức: u = Acos100πt, tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 0,8 m/s a) Giữa hai điểm S1, S2 có đường hypebol, chất lỏng dao động mạnh ? b) Viết biểu thức dao động điểm M, cách S1, S2 khoảng cm, điểm M' nằm đường trung trực S1S2 cách đường S1S2 khoảng cm Lời giải: Bước sóng:  v 80   1,6cm f 50 Đỉnh hai đường hypebol, chất lỏng dao động mạnh nhất, cách nhau: i  1,6   0,8cm 2 Vì trung điểm S1S2 có vân cực đại (đường thẳng) nên số vân cực đại nằm nửa đoạn S1S2 :   N '    = vân  0,8  Kí hiệu [ ] phần nguyên Số đường hypebol (quỹ tích điểm dao động cực đại) N = 2N' = 14 Nếu coi đường trung trực S1S2 hypebol đặc biệt số vân cực đại 15 b) M cách S1, S2 nên dao động M cực đại có : 1  2  2d 2.8   10  1,6 Vậy M dao động pha với S1, S2 Biểu thức dao động M là: u = 2Acos100πt Điểm M' cách S1 S2 khoảng : d '  62  82  10cm Do đó: φ'1 = φ'2 = 2.10 = 12,5π 1,6 Vậy M' dao động trễ pha u’ = 2Acos(100πt -  so với S1, S2 biểu thức dao động M' là:  ) cm ... N dao động Lời giải: Vì nguồn phát sóng nằm sâu nước nên sóng truyền sóng dọc Đối với sóng dọc, tượng giao thoa xảy với điểm nằm đường nối nguồn sóng Do đó: + Ở M có giao thoa sóng triệt tiêu... S2 có đường cực đại (gợn sóng) Đường cực đại ứng với đường trung trực S1S2 đường thẳng Do S1, S2 có gợn sóng (cực đại giao thoa) hình hypebol Bài 8. 8 trang 23 SBT Vật Lí 12: Hai mũi nhọn S1, S2... truyền sóng: v = λf = 20.4 = 80 cm/s Bài 8. 10* trang 23 SBT Vật Lí 12: Dao động hai điểm S1, S2 cách 12 cm mặt chất lỏng có biểu thức: u = Acos100πt, tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 0 ,8 m/s a)