Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 123 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
123
Dung lượng
5,78 MB
Nội dung
CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I.SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SĨNG CƠ : 1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại + Sóng dao động lan truyền môi trường + Khi sóng truyền có pha dao động phần tử vật chất lan truyền phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân cố định + Sóng ngang sóng đó phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng mặt nước, sóng sợi dây cao su + Sóng dọc sóng đó phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng lò xo 2.Các đặc trưng sóng hình sin + Biên độ sóng A: biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua T + Tần số f: đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng : f = + Tốc độ truyền sóng v : tốc độ lan truyền dao động mơi trường + Bước sóng λ: quảng đường mà sóng truyền chu kỳ λ = vT = v f +Bước sóng λ khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha λ λ +Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động vuông pha +Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động ngược pha +Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động pha là: k λ +Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: (2k+1) λ +Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng 2λ λ A E B I C Phương truyền sóng H F D J λ G Phương trình sóng: a.Tại nguồn O: uO =Aocos(ωt) b.Tại M phương truyền sóng: λ u uM=AMcosω(t- ∆t) sóng Nếu bỏ qua mát lượng trình truyền sóng biên độ sóng O M nhau: Ao = AM = A Thì:uM x t x =Acosω(t ) =Acos 2π( − ) Với t v T λ ≥ x/v c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(ωt + ϕ) x O A M u biên độ sóng d.Tại điểm M cách O đoạn x phương truyền sóng * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì: x x uM = AMcos(ωt + ϕ - ω ) = AMcos(ωt + ϕ - 2π ) t ≥ x/v v λ * Sóng truyền theo chiều âm trục Ox thì: x O -A x Bước sóng λ x x ) v λ -Tại điểm M xác định môi trường sóng: x =const; uM hàm điều hòa theo t với chu kỳ T -Tại thời điểm xác định t= const ; uM hàm biến thiên điều hịa theo khơng gian x với chu kỳ λ uM = AMcos(ωt + ϕ + ω ) = AMcos(ωt + ϕ + 2π e Độ lệch pha hai điểm cách nguồn khoảng xM, xN: ∆ϕ MN = ω +Nếu điểm M N dao động pha thì: x N − xM x − xM = 2π N v λ x N − xM = 2kπ xN − xM = k λ λ (k∈Z) x N − xM λ = (2k + 1)π xN − xM = (2k + 1) λ (k∈Z) x −x π π λ ∆ ϕ MN = (2k + 1) 2π N M = (2k + 1) xN − xM = (2k + 1) λ (k∈Z) ∆ϕMN = 2kπ 2π +Nếu điểm M N dao động ngược pha thì: ∆ ϕ MN = (2k + 1)π 2π +Nếu điểm M N dao động vng pha thì: -Nếu điểm M N nằm phương truyền sóng cách khoảng x thì: ∆ ϕ = ω (Nếu điểm M N phương truyền sóng cách khoảng d : ∆ϕ = ) - Vậy điểm M N phương truyền sóng sẽ: + dao động pha khi: d = kλ + dao động ngược pha khi: d = (2k + 1) + dao động vuông pha khi: d = (2k + 1) với k = 0, ±1, ±2 d1 Lưu ý: Đơn vị x, x1, x2,d, λ v phải tương ứng với x x = 2π v λ d2 d N M f Trong tượng truyền sóng sợi dây, dây kích thích dao động nam châm điện với tần số dịng N điện f tần số dao động dây 2f II GIAO THOA SÓNG Điều kiện để có giao thoa: Hai sóng hai sóng kết hợp tức hai sóng tần số có độ lệch pha không đổi theo thời gian (hoặc hai sóng pha) Lý thuyết giao thoa: Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng l: +Phương trình sóng nguồn :(Điểm M cách hai nguồn d 1, d2) u1 = Acos(2π ft + ϕ1 ) u2 = Acos(2π ft + ϕ2 ) +Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới: u1M = Acos(2π ft − 2π d1 d + ϕ1 ) u2 M = Acos(2π ft − 2π + ϕ ) λ λ +Phương trình giao thoa sóng M: uM = u1M + u2M d1 S1 d + d ϕ1 + ϕ2 d − d ∆ϕ uM = Acos π + cos 2π ft − π + λ λ d1 − d ∆ϕ + ÷ với ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 λ +Biên độ dao động M: AM = A cos π 2.1.Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu hai nguồn: Cách : * Số cực đại: − l ∆ϕ l ∆ϕ + nên Acos( 6 C2: (Dùng liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đều !) uuuur uuuur ON ' (ứng với uN) sau véctơ OM ' (ứng với uM) chúng hợp với 2π λ 2π -3 O +3 u góc ∆ϕ = (ứng với MN = , dao động M N lệch pha góc ) 3 Do vào thời điểm xét t, uM = + cm, uN = -3 cm (Hình vẽ), nên ta có N’ M’ Bài 8: Giải: λ = N’OK = KOM’ = ∆ϕ π π = ⇒Asin = (cm) ⇒A = cm Đáp án C 3 Bài 10: Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm ⇒ MN = K 22.5 λ = = 2λ + Vậy M N dao động vuông pha 10 4 + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp sau đó thời gian ngắn 3T/4 điểm M hạ xuống thấp ⇒ ∆t = Bài 11: λ = 12 cm ; 3T 3 = = s Chọn B 4 f 80 MN 26 λ = =2+ hay MN = 2λ + ⇒ Dao động M sớm pha dao động N λ 12 6 π ⇒ Dùng liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn đều dễ dàng thấy : a Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) uM = − lên 5T 1 s = s , với T = = s Chọn D ⇒ Thời gian ∆tmin = = M 60 12 f 10 góc • N • N• M N Bài 12: Giải: Từ kiện tốn, ta vẽ đường trịn M,N lệch pha π/3 5π/3 bước sóng λ ứng với 2π => π/3 ứng với λ/6 5π/3 ứng với 5λ/6 Với MN =5cm suy λ có trường hợp: λ/6 =5 => λ=30cm; =>Tốc độ v=λ.f =30.10=3m/s 5λ/6 =5 => λ =6cm; =>Tốc độ v=λ.f =6.10 = 60 cm/s Vậy đáp án phải : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn Đáp án C Bài 13: 2πd 2πdf 2πdf v = ⇒ = (k + 0,5)π ⇒ f = ( k + 0,5) = 5( k + 0,5) Hz Giải 1:+ Độ lệch pha M A: ∆ϕ = λ v v 2d + Do : Hz ≤ f ≤ 13Hz ⇒ ≤ ( k + 0,5).5 ≤ 13 ⇒ 1,1 ≤ k ≤ 2,1 ⇒ k = ⇒ f = 12,5 Hz Đáp án D Bài 14: Bài 15: Giải: Khoảng cách điểm dao động pha kλ=12cm Chọn B v 12 f 12.10 120 120 = = < 70cm / s =>chọn K = => v = 60cm/s => k = 12 => v = Với: 50cm / s < v = f k k k k Bài 16: Giải 1: Trong ống có tượng tạo sóng dừng đầu cố định đầu tự 850 1λ 1 v 2lf ⇒v= Ta có: l = k + ÷ = k + ÷ với l = 0,5 m, f=850Hz => v = k + 0,5 2 22f k + 0,5 Mà 300m / s ≤ v ≤ 350m / s ⇒ 1,92 ≤ k ≤ 2,33 Vậy có giá trị k thỏa mãn Nên có vị trí => B PQ PQ 3π = 3,75 hay PQ = 3λ + 0,75λ ; ∆ϕ = 2π = 7,5π hay ∆ϕ = 0,75.2π = λ λ 3π (Nhớ: Ứng với khoảng cách λ độ lệch pha 2π ; ứng với 0,75λ ∆ϕ = 0,75.2π = ) 3π ⇒ dao động P sớm pha dao động Q góc hay dao động P trễ pha dao động Q góc π ⇒ Lúc uP = cm = a uQ = Chọn C Bài 17: Tính λ = cm ; Dạng 2: Bài tập liên quan đến phương trình sóng: –Kiến thức cần nhớ : +Tổng quát: Nếu phương trình sóng nguồn O u = A cos(ωt + ϕ) 2πx + Phương trình sóng M uM = A cos(ωt +φ m λ * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox thì: x x uM = AMcos(ωt + ϕ - ω ) = AMcos(ωt + ϕ - 2π ) t ≥ x/v v λ * Sóng truyền theo chiều âm trục Ox thì: x x uM = AMcos(ωt + ϕ + ω ) = AMcos(ωt + ϕ + 2π ) v λ +Lưu ý: Đơn vị , x, x1, x2, λ v phải tương ứng với ) x x O M x x M O +Độ lệch pha: Độ lệch pha điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng d ∆ϕ = - Nếu dao động pha ∆ϕ = 2kπ - Nếu dao động ngược pha ∆ϕ = (2k + 1)π –Phương pháp : B1: Tóm tắt đề: Đề cho gì?, hỏi gì? Và đổi đơn vị sang đơn vị hợp pháp B2 : Xác lập mối quan hệ đại lượng cho đại lượng tìm thơng qua công thức: 2πx -Áp dụng công thức Phương trình sóng M uM = A cos(ωt +φ m λ ) 2πd λ +Cộng hưởng âm: * Hai đầu nút sóng công hưởng âm : Số bụng sóng = số bó sóng = k ; l =k λ (k ∈ N * ) Số nút sóng = k + * Một đầu nút sóng đầu bụng sóng: l = (2k + 1) λ (k ∈ N ) Số bó (bụng) sóng nguyên = k; Số bụng sóng = số nút sóng = k + *Tốc độ truyền sóng: v = λf = λ T B3 :Suy biểu thức xác định đại lượng tìm theo đại lượng cho kiện B4: Thực tính tốn để xác định giá trị đại lượng tìm lựa chọn câu trả lời Trắc nghiệm rèn luyện dạng 1: Câu Một ống sáo dài 80cm, đầu bịt kín đầu hở, biết vận tốc truyền âm khơng khí 340m/s Xác định tần số lớn mà ống sáo phát mà người bình thường có thể nghe được? (Kết lấy gần đến số sau dấu phẩy) A 19,87 kHz B 19,98 kHz C 18,95kHz D 19,66 kHz Câu 2: Cho hai nguồn sóng âm kết hợp A, B đặt cách m dao động pha Di chuyển đoạn AB, người ta thấy có vị trí âm có độ to cực đại Cho biết tốc độ trùn âm khơng khí 350 m/s Tần số f nguồn âm có giá trị thoả mãn A.350 Hz ≤ f < 525 Hz B.175 Hz < f < 262,5 Hz C.350 Hz < f < 525 Hz D.175 Hz ≤ f < 262,5 Hz Câu 3: Cột khí ống thuỷ tinh có độ cao l có thể thay đổi nhờ điều chỉnh mực nước ống Đặt âm thoa miệng ống thuỷ tinh đó Khi âm thoa dao động, nó phát âm bản, ta thấy cột khí có sóng dừng ổn định Khi độ cao cột khí nhỏ l0= 13cm ta nghe âm to nhất, biết đầu A hở bụng sóng, đầu B nút, tốc độ truyền âm 340m/s Tần số âm âm thoa phát là: A 563,8Hz B 658Hz C 653,8Hz D 365,8Hz Câu 4: Hai nguồn âm nhỏ S1, S2 giống (được coi hai nguồn kết hợp) phát âm pha biên độ Một người đứng điểm N với S 1N = 3m S2N = 3,375m Tốc độ truyền âm khơng khí 330m/s Tìm bước sóng dài để người đó N không nghe âm từ hai nguồn S 1, S2 phát A λ = 1m B λ = 0,5m C λ = 0,4m D λ = 0,75m Câu 5: Sóng dọc sợi dây dài lí tưởng với tần số 50Hz , vận tốc sóng la 200cm/s , biên độ sóng la 4cm Tìm khoảng cách lớn điểm A,B.Biết A,B nằm sợi dây , chưa có sóng cách nguồn khoảng 20cm 42cm A.32cm B.14cm C.30cm D.22cm Câu 6: Một âm thoa có tần số dao động riêng 850Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30cm thấy âm khuếch đại lên mạnh Biết tốc độ trùn âm khơng khí có giá trị nằm khoảng 300m / s ≤ v ≤ 350m / s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A B C D f = 680 Hz Câu 7: Hai nguồn âm điểm phát sóng cầu đồng với tần số đặt A B cách m khơng khí Biết tốc độ trùn âm khơng khí v = 340 m s Bỏ qua hấp thụ âm môi trường Gọi O điểm nằm đường trung trực AB cách AB 100 m M điểm nằm đường thẳng qua O song song với AB, gần O mà đó nhận âm to Cho AB f = (2k + 1) 4f 4l * Để người bình thường có thể nghe : f ≤ 20000 Hz v ≤ 20000 => k ≤ 93,6 => kmax = 93 => fmax ≈ 19,87.103 Hz.Chọn A 4l v v Giải câu 2: 2.λ < < 3.λ ⇔ < < ⇒ 350 < f < 525 f f => (2k + 1) A l0 λ/4 ( tuyệt đối không có dấu = ) Chọn C Giải câu 3: Khoảng cách từ bụng sóng đến nút liền kề λ/4 Do đó l0 = λ/4 = 13cm => Bước sóng λ = 52 cm = 0,52m Suy f = v/λ = 340/0,52 = 638,8 Hz Chọn C Câu 4: Giải: Để N không nghe âm N hai sóng âm ngược pha nhau, N sóng âm có biên độ cực tiểu: d1 – d2 = (k + 0.75 )λ = 0,375m => λ = 2k + =>λ có giá trị dài N đường cực tiểu thứ k = ; Đồng thời f = v/T > 16 Hz B Khi k = λ = 0,75 m; đó f = 440Hz, âm nghe Đáp án D: λ = 0,75 m; Giải câu 5: λ = v/f = 4cm ; ∆ϕA,B = 2π AB = 11π => uA uB dđ ngược pha λ => Khi B VT biên dương A VT biên âm khoảng cách A, B lớn : dmax = 22 + 2a = 30cm A uA -a λ v l = ( k + ) = 50 ⇒ l = ( k + 1) Giải câu 6: Vận tốc: 4f B uB a 22c m 300m / s ≤ v ≤ 350m / s Suy ra: v=340m/s Suy ra:k=3 =>nút: m=3 Để âm khuêch đại mạnh chiều dài ống phải số nguyên lẻ ¼ bước sóng( nên trừ nút nút ứng với hai vị trí) vậy: có hai vị trí =>ĐA:2 GHI CHÚ: tiếp tục đổ nước thêm vào ống có thêm vị trí mực nước cho âm khuếch đại mạnh? ( CHI ỀU CAO ỐNG THAY ĐỔI KHI ĐỔ NƯỚC VÀO ) 0,5 m λ v 4f l l = (2k + 1) = 0,5 ⇒ l = (2k + 1) ⇒ v = đáy 4f (2k + 1) 4.850.0,5 ≤ 350 ⇔ (2k + 1) ⇒ k=2 ⇒ 300 ≤ v = k∈N Giải câu 7:Bước sóng: λ = 1,92 ≤ k ≤ 2,33 M O v = 0,5m f Tại M nghe to M nằm cực đại k=1 MA-MB= λ Từ hình vẽ MA = MH + AH = 100 + ( x + 0,5) A I MB = 100 + ( x − 0,5) → 100 + ( x + 0,5) − 100 + ( x − 0,5) = 0,5 → x = 60m B H 2.Dạng 2:Xác định Cường độ âm -Mức cường độ âm B1: Tóm tắt đề: Đề cho gì?, hỏi gì? Và đổi đơn vị sang đơn vị hợp pháp B2 : Xác lập mối quan hệ đại lượng cho đại lượng tìm thơng qua cơng thức: W P P = Cường độ âm điểm cách nguồn đoạn R: I= 4π R tS S Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn.S (m 2) diện tích mặt vng góc với phương trùn âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2) + Mức cường độ âm: I I2 I1 I2 I2 I I L −L L L(B) = lg => I =10 Hoặc L(dB) = 10.lg => L - L1 = lg − lg = lg =10 I0 I0 I0 I1 I1 I0 + Cường độ âm: I= Với I0 = 10-12 W/m2 gọi cường độ âm chuẩn f = 1000Hz Đơn vị mức cường độ âm Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB + Cường độ âm A, B cách nguồn O : I A OB = I B OA *Càng xa nguồn âm cường độ âm giảm tỉ lệ nghịch với bình phương khồng cách * Tai người cảm thụ âm : 0dB đến 130dB Chú ý: +Khi I tăng lên 10n lần L tăng thêm 10n (dB) + Khi cho mức cường độ âm L: I M = I 10 L( B ) = I 10 ( L( dB ) 10 ) Lg(10x) = x a =lgx ⇒ x=10a lg( a ) = lga-lgb b B3 :Suy biểu thức xác định đại lượng tìm theo đại lượng cho kiện B4: Thực tính tốn để xác định giá trị đại lượng tìm lựa chọn câu trả lời Trắc nghiệm rèn luyện dạng 2: Câu 1: Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch 40 dB Tỉ số cường độ âm chúng A 102 B 4.103 C 4.102 D 104 Câu 2: Mức cường độ âm vị trí cách loa m 50 dB Một người xuất phát từ loa, xa nó thấy: cách loa 100 m khơng cịn nghe âm loa đó phát Lấy cường độ âm chuẫn I = 10-12 W/m2, coi sóng âm loa đó phát sóng cầu Xác định ngưỡng nghe tai người A 25dB B 60dB C.10 dB D 100dB Câu 3: Một nguồn O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm Tại điểm A , mức cường độ âm 40dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên lần không đổi tần số thi mức cường độ âm A : A 52dB B 67dB C.46 dB D 160dB Câu 4: Nguồn âm đặt O có công suất truyền âm không đổi Trên nửa đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm A b ( B ) ; mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3b ( B ) Biết 4OA = 3OB Coi sóng âm sóng cầu môi trường truyền âm đẳng hướng Tỉ số A 346 56 B 256 81 OC bằng: OA C 276 21 D 75 81 Câu 5(ĐH-2012): Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB Để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm 30 dB số nguồn âm giống nguồn âm cần đặt thêm O A B C D Câu 6: Trong buổi hòa nhạc tổ chức Nhà Hát lớn Hà Nội kỉ niệm 1000 năm Thăng Long Một người ngồi khán đài nghe âm đàn giao hưởng phát có mức cường độ âm 12 dB Khi dàn nhạc giao hưởng thực hợp xướng người đó cảm nhận âm 2,376 B Hỏi dàn nhạc giao hưởng đó có người? A người B 18 người C 12 người D 15 người Câu 7: Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu mơi trường khơng hấp thụ âm Tại vị trí sóng âm có biên độ 0,12mm có cường độ âm điểm đó 1,80W/m Hỏi vị trí sóng có biên độ 0,36mm có cường độ âm điểm đó ? A 0,60W/m2 B 2,70W/m2 C 5,40W/m2 D 16,2W/m2 Câu 8: Một nguồn âm S phát âm có tần số xác định Năng lượng âm truyền phân phối đều mặt cầu tâm S bán kính d Bỏ qua phản xạ sóng âm mặt đất vật cản Tai điểm A cách nguồn âm S 100 m, mức cường độ âm 20 dB Xác định vị trí điểm B để đó mức cường độ âm A 1000m B 100m C 10m D 1m Câu 9: Ba điểm A, B, C thuộc nửa đường thẳng từ A Tại A đặt nguồn phát âm đẳng hướng có công suất thay đổi Khi P = P1 mức cường độ âm B 60 dB, C 20dB Khi P = P mức cường độ âm B 90 dB mức cường độ âm C A 50dB B 60dB C 10dB D 40dB Câu 10: Ba điểm O, M, N nằm nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm M 70 dB, N 30dB Nếu chuyển nguồn âm đó sang vị trí M mức cường độ âm trung điểm MN đó A 36,1 dB B 41,2 dB C 33,4 dB D 42,1 dB Câu 11: Một nguồn âm P phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm phương truyền sóng có mức cường độ âm 40dB 30dB Điểm M nằm môi trường truyền sóng cho ∆AMB vuông cân A Xác định mức cường độ âm M? A 37,54dB B 32,46dB C 35,54dB D 38,46dB Câu 12: công suất âm cực đại máy nghe nhạc 10W cho truyền 1m lượng âm lại bị giảm 5% so với lượng ban đầu hấp thụ môi trường biết cường độ âm chuẩn I = 10−12 W / m mức cường độ âm lớn khoảng cách 6m gần bao nhiêu? A 10,21dB B 10,21B C 1,21dB D 7,35dB Câu 13 : Nguồn âm O có công suất không đổi Trên đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C nằm về phía O theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B mức cường độ âm OC OB Tính tỉ số OA 81 27 32 A B C D 16 27 Câu 14 : Mức cường độ âm L = 30 ( dB ) Hãy tính cường độ âm theo đơn vị W / m Biết A a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (dB) Biết OA = ( ) −12 W / m Mức cường độ âm tính theo đơn vị (dB) là: cường độ âm chuẩn I = 10 A.10-18W/m2 B 10-9W/m2 C 10-3W/m2 D 10-4W/m2 Câu 15: hai điểm nam phía nguồn âm,trên phương truyền âm cách khoàng a ,có muc cường độ âm LM=30dB LN=10dB.biết nguồn âm đẳng hướng.nếu nguồn âm đó dặt điểm M mức cường độ âm N A.12dB B.7dB C.11dB D.9dB Câu 16 *: Tại phịng nghe nhạc , vị trí : mức cường độ âm tạo từ nguồn 75dB , mức cường độ âm phản xạ tường phía sau 72dB Tinh cường độ âm tồn phần vị trí đó la (bức tường không hấp thụ âm ) A 77dB B 79dB C 81dB D 83dB Đáp án: Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu 10 D C C B B D D A A A Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 B B A B A Hướng dẫn chi tiết dạng 2: Giải câu 1: Theo đề: LA – LB = 40dB ⇔ 10lg(IA/I0) - 10lg(IB/I0) = 40 ⇔ lg(IA/IB) = suy IA/IB = 104 Chọn D P P I R1 Câu 2: Giải: Ta có: I1 = = ÷ = 10-4 I2 = 10-4I1 ; I2 = 4πR1 4πR2 I1 R2 I2 I1 10−4 I1 L2 = lg = lg = lg + lg10-4 = L1 – = – = (B) = 10 (dB) Chọn C I0 I0 I0 Câu 3: Giải : * LA = lg IA P = 4B ; IA = I1 4πR * tăng công suất nguồn âm lên lần => IA’ = 4IA => LA’ = lg 4I A IA = lg + lg4 = 4,6B = 46dB Chọn C I1 I1 Câu 4: Giải : * Ta có : IA = I0.10La ; IB = I0.10Lb ; La = Lb + b (B) I A 0B = I B A2 10 Lb +b 16 = Lb => 10b = 16/9 (1) 10 => A B C * IC = I0.10Lc ; La = Lc + 4b I A 0C = I C A2 10 LC +4b 0C 0C 0C 16 256 4b = = > 10 = => = ( )2 = LC 2 0A 0A 0A 81 10 => Chọn B Câu 5: (ĐH-2012): Giải 1: Gọi P0 công suất nguồn âm điểm, n số nguồn âm đặt O lần sau; R A = 2RM LA = 10lg IA IM IM nP0 P0 ; LM = 10lg => LM – LA = 10lg = 10lg( ) = 10lg2n = 10 : I0 I0 IA 4πRM 4πRA2 => n = Vậy cần phải đặt thêm O số nguồn âm – = Chọn B P Giải 2: Công suất phát nguồn P: I = ; 4πR 2 I I M′ nP 10 L′ OA LM – LA = 10lg => LM = 26 dB; L = 10lg I => I = P = 10 L M OM M / 10 M / 10 n 10 = > = 2, ≈ 2,5 = >n = 10 => Cần đặt thêm – = nguồn Chọn B Câu 6: Giải : * L1 = lg(I1/I0) = 1,2B => I1 = I0.101,2; * Khi L2 = 2,376B => I = I0.102,376 I 10 2,376 = ≈ 15 Chọn D * I1 101, Câu 7: Giải 1:Do nguồn âm nguồn điểm phát sóng cầu môi trường không hấp thụ âm, nên lượng sóng âm phân bố đều mặt cầu đồng tâm Các vị trí xa nguồn, tức thuộc mặt cầu có bán kính lớn lượng sóng âm nhỏ, đó có biên độ nhỏ Năng lượng sóng âm tỉ lệ với bình phương biên độ dao động nên ta có: I1 A12 = I A 22 2 A 0,36 ⇒ I = I1 ÷ = 1,80 ÷ = 16, ( W / m ) A 0,12 1 Chọn D Giải : Năng lượng sóng âm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng âm W1 ∼ a12 Với a1 = 0,12mm; W2 ∼ a22 Với a2 = 0,36mm; W2 a 22 = =9 W1 a12 Năng lượng sóng âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn phát W2 R12 = W1 R22 P = I1S1 với S1 = 4πR12 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm P = I2S2 Với S2 = 4πR22 ; R1 khoảng cách từ vị trí đến nguồn âm I R12 a 22 = = = ⇒ I = I = 16,2W/m2 Chọn D I R22 a12 IA IB IA IA Câu 8: Giải: LA = lg = 2; LB = lg = LA – LB = lg =2 = 102; I0 I0 IB IB P I A 4πd A2 d B = 102 dB = 10dA = 1000 m Chọn A = = P IB d A 4πd B2 Câu 9: Giải : Đặt AB = R1; AC = R2 Cường độ âm B; C • B • A P1 P1 P2 P2 IB1 = ; ; IC1 = ; IB2 = ; IC2 = 4πR1 4πR2 4πR1 4πR22 • C Mức cường độ âm B; C: LB1 = 10lg => lg I C1 I C1 I B1 I B1 = 60 dB; LC1 = 10lg = 20 dB => LB1 – LC1 = 10( lg - lg ) = 40 dB I0 I0 I0 I0 IC2 I B1 I B2 I B2 R22 R22 = => lg = (*) LB2 – LC2 = 10( lg - lg ) =10lg = 10lg = 40 dB I C1 I0 I0 IC2 R1 R1 => LC2 = LB2 – 40 = 50 dB Chọn A Câu 10 Giải : Gọi P công suất nguồn âm P I= cường độ âm tỷ lệ nghịch với R2 4πR • O H’ • • M • H Gọi m,n khoảng cách từ O đến M đến N Ta có IM = 107 I0 IN = 103 I0 Lại có IM n2 n2 = Suy = 10 hay n = 100.m IN m m Lại có H trung điểm MN đó OH = (m+n)/2 = 101m/2 Suy khoảng cách MH OH – OM = 101m 99m −m = 2 Khi nguồn đặt M khảo sát H “coi như” khảo sát điểm H’ cách nguồn O là: h = 99m/2 99m 2 IM h 99 2 2 = Lại có = Suy IH’= I M = 107 I0 I H ' m2 = 99 99 m IH' 2 Mức cường độ âm là: LH’ = lg = lg( 107 ) = lg(107.22) – 2.lg99 I0 99 = + 2lg2 -2lg99 = 3,61B Hay LH = 36,1 dB Chọn A Câu 11: Giải 1: Gọi P công suất nguồn âm OA = R; OB = RB = R + r ; AB = AM = r OM = RM RM2 = R2 + r2.(1) LA = 10lg IB IA IM ; LB = 10lg ; LM = 10lg I0 I0 I0 • M • O • A • B • N P 4πR IB IA IA R2 LA - LB = 10lg -10lg = 10lg = 10lg B2 IB I0 I0 RA Với I = LA - LB = 10dB =>10lg RB2 RB2 = 10 => =10 => RB2 = 10RA2 RA2 RA2 (R + r)2 = 10R2 => r2 +2rR – 9R2 = => r = R( 10 - 1) (2) RM2 = R2 + r2 = R2( 12 - 10 ) LA – LM = 10lg RM2 RM2 =10lg =10lg(12-2 10 ) = 7,54 dB RA2 R2 => LM = LA – 7,54 = 32,46 dB Chọn B Câu 11: Giải : Chọn B I r r LA − LB = lg A = lg B ÷ = → B ÷= 10 IB rA rA rB = 10 rA → AB = AM = ( 10 − 1) rA rM2 = rA2 + AM = rA2 [1 + ( 10 − 1) ] IA rM LA − LM = lg ÷= lg r ÷ = lg ( 12 − 10 ) = 0, 754 IM A → LM = LA − 0, 754 = 3, 246 ( B ) = 32, 46 ( dB ) M B A P Câu 12: Giải : Chọn D Ta có công suất nguồn khoảng cách n (m) (với n số nguyên) P n = Po.0.95n đó Pn Po 0,95 n In = = 4πRn2 4πRn2 Vậy Po 0,95 n I L = lg = Io 4πRn2 I o Với n = L = 10,21 B Câu 13 : GIẢI 1: Chọn A Công thức liên hệ cường độ âm công suất nguồn phát : I= P 4πd - Ta cần tính : OC d C = OA d A Mức cường độ âm B mức cường độ âm A a (dB) a IA IB IA a IA 10 ⇔ L A − L B = a ⇔ 10lg − 10lg = a ⇔ lg = ⇔ = 10 I0 I0 I B 10 IB - (1) Mức cường độ âm B mức cường độ âm C 3a (dB) ⇔ L B − LC = 3a ⇔ 10lg 3a I IB I 3a I − 10lg C = 3a ⇔ lg B = ⇔ B = 10 10 I0 I0 IC 10 IC (2) - a a a dB = Từ (1) : I A = 1010 ⇔ d B ÷ = 1010 ⇔ = 1010 Theo giả thiết : OA = OB ⇔ dA IB dA - a 3a 2a 2a a d a 81 I I I d Từ (1) (2)=> A B = 1010.10 10 ⇔ A = 10 ⇔ C ÷ = 10 ⇔ C = 10 = 1010 ÷ = ÷ = I B IC IC dA dA 16 Giải 2: Gọi khoảng cách từ nguồn O đến A, B, C rA; rB; rC rA= 2 rB 2 r I I I r Ta có L1 − L2 = 10 lg − 10 lg = 10 lg = 10 lg = 20 lg I0 I0 I2 r1 r1 rB r ↔ a = 20 lg B ↔ a = 20 lg (1) rA rA rC r ↔ 3a = 20 lg C (2) Và LB − LC = 3a ↔ 3a = 20 lg rB rB Áp dụng ta có LA − LB = a ↔ a = 20 lg Công vế theo vế ta có: rC r r r 3 81 ↔ 4.20 lg = 20 lg C ↔ lg C = lg ↔ C = rA rA rA rA 16 I I = 30 ⇔ = 10 ⇒ I = I 10 = 10 −12.10 = 10 −9 W / m Câu 14 : L = 10 lg I0 I0 30 ⇒ Cách làm nhanh: (chỉ cho dB) Lấy − 12 = −9 ⇒ 10−9 W / m 10 (chỉ cho B) Lấy − 12 = −9 ⇒ 10 −9 W / m Chọn B LA − LC = 4a ↔ 4a = 20 lg ( ( ( ) ) ) Câu 15: Vì LM > LN nên M gần nguồn âm N Đặt OM = R → ON = R + a O Khi nguồn âm O, gọi cường độ âm M I1, N I2 Ta có LM = 10lg N I1 I2 ; LN = 10lg I0 I0 I1 I2 I1 R → LM - LN = 10lg - 10lg = 10.lg = 10.lg I0 I0 I2 R1 → M R R +a = 20 = 20.lg = 20.lg R R 1 R1 + a a =1+ = 10 → a = 9R1 R1 R1 Khi đặt nguồng âm M, gọi Cường độ âm N I3, mức cường đọ âm N LN/ I3 I3 I3 I1 R1 R1 / Ta có L = 10lg → L N - LM = 10lg - 10lg = 10.lg = 10.lg = 20.lg I0 I0 I0 I1 a a / N 1 9 = 20.lg = - 20.lg9 = - 19,1dB Vậy LN/ ≈ 11dB Câu 16 *: Giải: Ltp = 10 lg I = 10 lg Io I n + I px tường Io M Nguồn Ta có Sóng tới 2 Sóng phản xạ rpx rpx I n rn + 2rpx = ÷ ⇒ I n = I px 1 + ÷ ⇒ Ln = L px + 10 lg 1 + ÷ I px rn rn rn 2 r r ⇒ 10 lg + px ÷ = Ln − L px = 75 − 72 = ⇒ 1 + px ÷ = 100,3 ⇒ I n = 100,3 I px rn rn + 100,3 I px I I n + I px I px Ltp = 10 lg = 10 lg = 10 lg = 10 lg + 10 lg + 100,3 I I I I Vậy : Chọn A o o o o ( ( ) ) ⇒ Ltp = Lpx + 10 lg + 100,3 = 72 + 4, 7643 = 76, 7643 ≈ 77 dB ( ) TRẮC NGHIỆM SÓNG CƠ HỌC Phần 1: ĐAI CƯƠNG VỀ SÓNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH SĨNG I TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT Bài 1: Phát biểu sau sai nói về trình truyền sóng: A Quá trình truyền sóng trình trùn dao động mơi trường đàn hồi B Quá trình truyền sóng trình truyền lượng C Quá trình truyền sóng trình truyền pha dao động D Quá trình truyền sóng trình truyền phần tử vật chất Bài 2: Phát biểu sau sai nói về lượng sóng: A Quá trình truyền sóng trình truyền lượng B Trong sóng truyền lượng khơng trùn nó đại lượng bảo toàn C Đối với sóng truyền từ nguồn điểm mặt phẳng, lượng sóng giảm tỷ lệ với quãng đường truyền sóng D Đối với sóng truyền từ nguồn điểm không gian, lượng sóng giảm tỷ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng Bài 3: Điều sau nói về vận tốc truyền sóng: A Vận tốc truyền sóng vận tốc truyền pha dao động B Vận tốc truyền sóng vận tốc dao động phần tử vật chất môi trường C Vận tốc truyền sóng vận tốc dao động nguồn sóng D Cả A B Bài 4: Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào yếu tố sau đây: A Môi trường truyền sóng B Tần số dao độngcủa nguồn sóng C Chu kỳ dao động nguồn sóng D Biên độ dao động nguồn sóng Bài 5: Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng gần dao động pha với gọi là: A Vận tốc truyền sóng B Chu kỳ C Tần số D Bước sóng Bài 6: Phát biểu sau sai nói về sóng cơ: A Sóng ngang sóng mà phương dao động phần tử vật chất nơi sóng truyền qua vuông góc với phương truyền sóng B Khi sóng truyền đi, phần tử vật chất nơi sóng truyền qua truyền theo sóng C Sóng không truyền chân không D Sóng dọc sóng mà phương dao động phần tử vật chất nơi sóng truyền qua trùng với phương truyền sóng Bài 7: Điều sau nói về sóng ngang A Là loại sóng có phương dao động nằm ngang B Là loại sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng C Là loại sóng có phương dao động song song với phương truyền sóng D Là loại sóng có phương nằm ngang vuông góc với phương truyền sóng Bài 8: Điều sau nói về sóng dọc: A Là loại sóng có phương dao động nằm ngang B Là loại sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng C Là loại sóng có phương dao động song song với phương truyền sóng D Là loại sóng có phương nằm ngang vuông góc với phương truyền sóng Bài 9: Sóng ngang trùn mơi trường: A Rắn khí B Chất rắn bề mặt chất lỏng C Rắn lỏng D Cả rắn, lỏng khí Bài 10: Sóng dọc truyền môi trường: A Rắn khí B Chất rắn bề mặt chất lỏng C Rắn lỏng D Cả rắn, lỏng khí Bài 11: Điều sau nói về sóng học: A Sóng dọc truyền chất khí B Vận tốc trùn sóng khơng phụ thuộc vào môi trường mà phụ thuộc vào bước sóng C Quá trình truyền sóng trình truyền phần tử vật chất môi trường từ nơi đến nơi khác D Sóng truyền mặt nước sóng ngang Bài 12: Chọn câu sai Bước sóng λ sóng học là: A Quãng đường sóng truyền thời gian chu kỳ sóng B Khoảng cách ngắn hai điểm dao động pha phương truyền sóng C Quãng đường sóng truyền thời gian giây D Hai lần khoảng cách ngắn hai điểm phương truyền sóng dao động nghịch pha Bài 13: Trong môi trường, sóng truyền từ nguồn u = a.cos( ωt ) (cm) Một điểm M môi trường cách nguồn đoạn x có phương trình: 2πx λ 2πλ C uM = a cos ωt + x 2πx λ 2πλ D uM = a cos ωt − x A uM = a cos ωt + B uM = a cos ωt − Bài 14: Trong môi trường, sóng truyền từ nguồn đến điểm M cách nguồn đoạn x u M = a.cos( ωt ) (cm) Phương trình sóng nguồn là: 2πx λ 2πλ C u0 = a cos ωt + x 2πx λ 2πλ D u0 = a cos ωt − x A u0 = a cos ωt + B u0 = a cos ωt − Bài 15: Trong môi trường có vận tốc truyền sóng v, sóng truyền từ nguồn có phương trình là: u = a.cos( 2πft ) (cm) Một điểm M môi trường cách nguồn đoạn x có pha ban đầu ϕ M là: A 2π.x v.f B – 2π.f x v C 2π.v.f x D 2π.f x v II TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP: Bài 1: Một người quan sát phao mặt biển, thấy nó nhô cao 10 lần khoảng thời gian 36s đo khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc truyền sóng mặt biển là: A 2,5m/s B 2,8m/s C 40m/s D 36m/s Bài 2: Nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động với tần số f = 100Hz, gây sóng có biên độ A = 0,4cm Biết khoảng cách ngợn lồi liên tiếp 3cm Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 25cm/s B 50cm/s C 100cm/s D 150cm/s Bài 3: Một sóng có tốc độ lan truyền 240m/s có bước sóng 3,2m Tần số chu kỳ sóng là: A 100Hz 0,01s B 130Hz 0,0077s C 75Hz 0,15s D 75Hz 0,013s Bài 4: Trên mặt hồ yên lặng, người dập dình thuyền tạo sóng mặt nước Người nhận thấy thuyền thực 12 dao động 20s, sóng tới bờ cách thuyền 12m sau 6s Tốc độ bước sóng là: A 1,7m/s 3m B 2m/s 3,3m C 3,3m/s 1,7m D 2,3m/s 3m Bài 5: Một sóng có tần số 500Hz có tốc độ lan truyền 350m/s hai điểm gần phương truyền sóng để chúng có độ lệch pha π là: A 0,117m B 0,032m C 0,23m D 0,28m Bài 6: Sóng có tần số 80Hz lan truyền môi trường với vận tốc 4m/s Dao động phần tử vật chất hai điểm phương truyền sóng cách nguồn sóng đoạn 31cm 33,5cm, lệch pha góc: A π rad B πrad C πrad D π rad Bài 7: Một sóng có tần số góc 110rad/s bước sóng 1,8m tốc độ sóng là: A 15,75m/s B 20,1m/s C 31,5m/s D 0,016m/s Bài 8: Khoảng cách hai bụng sóng nước mặt hồ 9m Sóng lan truyền với vận tốc thời gian 1phút sóng dập vào bờ 6lần? A 0,9m/s B 2/3 m/s C 3/2m/s D 54m/s Bài 9: Sóng biển có bước sóng 2,5m Khoảng cách điểm gần phương truyền sóng dao động pha là: A B 2,5m C 0,625m D 1,25m Bài 10: Đầu A sợi dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ 4s Biết vận tốc truyền sóng dây 0,2m/s Khoảng cách hai điểm gần dao động ngược pha là: A 1m B 0,2m C 0,4m D 2,5m Bài 11: Một sóng có tần số 1000Hz có tốc độ lan truyền 200m/s Hai điểm gần phương truyền sóng để chúng có độ lệch pha A 0,033m π phải cách khoảng là: B 0,017m C 0,23m D 0,128m => Độ lệch pha điểm có tọa độ x1 x2 thời điểm t là: ∆ϕ = 2π x1 − x π = => x1 – x2 = 0,017m λ Bài 12: Trên đường thẳng PQ, sóng truyền từ điểm P đến điểm Q cách 112m với vận tốc 224m/s Tần số sóng 100 Hz Hiệu pha P Q là: π A 50rad B 100rad C 150rad D 200rad Bài 13: Hai điểm P Q đặt phương truyền sóng cách 120m, sóng truyền 0,4s Biết tần số góc của sóng 200 π rad/s Bước sóng sóng là: A 3m B 4m C 5m D 6m Bài 14: Một sóng ngang truyền sợi dây đàn hồi dài với vận tốc sóng 0,2m/s, chu kỳ dao động 10s Khoảng cách hai điểm gần dây dao động ngược pha là: A 1,5m B 1m C 0,5m D 2m Bài 15: Trên sợi dây OA, đầu A cố định đầu O dao động điều hòa có phương trình u = 5cos5 π t (cm) Vận tốc truyền sóng dây 24cm/s giả sử q trình trùn sóng biên độ sóng khơng đổi Phương trình sóng điểm M cách O đoạn 2,4cm là: π ÷ (cm) 2 π C uM = 5cos 5π t − ÷ (cm) 2 A uM = 5cos 5π t + π ÷ (cm) 4 π D uM = 5cos 5π t + ÷ (cm) 4 B uM = 5cos 5π t − Bài 16: Một sóng ngang truyền dây dài có phương trình sóng u = cos(−0, 02π x + 4π t ) (cm; s) Biên độ sóng, bước sóng tần số sóng là: A 4cm; 50cm 4Hz B 6cm; 100cm 4Hz C 16cm; 200cm 2Hz D 6cm; 100cm 2Hz Bài 17: Một sóng ngang truyền dây dài có phương trình sóng là: u = cos(−0, 02π x + 4π t ) (cm; s) Tốc độ lan truyền sóng độ dời điểm có tọa độ 25cm lúc 4s là: A 4m/s 6cm B 8m/s –3cm C 2m/s –6cm D 2m/s 6cm Bài 18: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20 π t (cm; s) khoảng thời gian 2s, sóng truyền quãng đường lần bước sóng? A 30 B 40 C 10 D 20 Bài 19: Một sóng lan truyền đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O đoạn d Biết tần số f, bước sóng λ biên độ a sóng khơng đổi q trình trùn sóng Nếu phương trình dao động phần tử vật chất điểm M có dạng uM = acos 2πft phương trình dao động phần tử vật chất O là: A u0 = acos2 π (ft – C u0 = acos π (ft– d ) λ d ) λ d ) λ d D u0 = acos π (ft + ) λ B u0 = acos2 π (ft + Bài 20: Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t – 4x) (cm; s) Vận tốc truyền sóng môi trường bằng: A 5m/s B 50cm/s C 40cm/s D 4m/s Bài 21: Một sóng có phương trình dao động x = A cos(10 πt + sóng có độ lệch pha π ) (cm; s) Hai điểm gần phương truyền π cách khoảng 5m Tính tốc độ truyền sóng: A 100m/s B 120m/s C 150m/s D 128m/s Bài 22: Một sóng học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28 cos (20x – 2000t) (m; s) Vận tốc sóng là: A 334m/s B 100m/s C 314m/s D 331m/s ω = 20 => v = 100m/s v Bài 23: Một nguồn sóng truyền mặt nước với phương trình dao động nguồn u = 5cos2 π t (cm; s) Biết Bài 22: TL: Phương trình tổng quát sóng: u = acos( ωt − ω x )=> ω = 2000rad/s v bước sóng 1,5m Chu kỳ sóng vận tốc truyền sóng là: A 1s 1,5m/s B 1s 0,6m/s C 2s 0,6m/s D 2s 1,5m/s Bài 24: Một sóng lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 1m/s Phương trình sóng điểm O phương truyền sóng đó u0 = 3cos π t (cm;s) Phương trình sóng điểm M nằm sau cách O khoảng 25cm là: π (cm) 2 π C u M = cos πt − (cm) 4 π (cm) 2 π D u M = cos πt + (cm) 4 A u M = cos πt − B u M = cos πt + Bài 25: Một dây đàn hồi dài có đầu S dao động với tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz theo phương vuông góc với sợi dây Vận tốc truyền sóng dây 3m/s Một điểm M dây cách S đoạn 28cm, người ta thấy M dao động lệch pha so với S mọt góc ∆ϕ = (2k + 1) π với k ∈ Z Tần số dao động sợi dây là: A 12Hz B 24Hz C 32Hz D 38Hz Bài 26: Sóng truyền mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng 80cm/s, khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp 4cm Tần số sóng là: A 2Hz B 10Hz C 20Hz D 40Hz Bài 27: Nguồn sóng mặt nước dao động với tần số 6Hz Biết khoảng cách gợn sóng liên tiếp 60cm Vận tốc truyền sóng là: A 40cm/s B 60cm/s C 90cm/s D 100cm/s Bài 27: TL: gợn sóng có bước sóng, đó: λ = 60 = 15cm => v = λf = 90cm / s Bài 28: Một người quan sát phao mặt biển thấy nó nhô cao lên lần 8s thấy khoảng cách sóng kề 0,2m Vận tốc truyền sóng là: A 10cm/s B 20cm/s C 40cm/s D 60cm/s Bài 29: Một sóng học có phương trình dao động điểm M u = 4cos( π π t + ) (cm;s) thời điểm t1 li 6 độ M cm Li độ M sau đó 6s là: A – cm B cm D ± cm C –2cm Bài 30: Sóng truyền mặt chất lỏng với bước sóng 0,8cm Phương trình dao động O u = 10 cos ωt − π 2 mm Phương trình dao động M cách O đoạn 5,4cm theo phương truyền sóng là: 3π mm π C u M = 10 cos ωt + mm 2 A u M = 10 cos ωt − B u M = 10 cos ωt − π mm 2 D u M = 10 cos( ωt − π) mm Bài 31: Một dao động truyền sóng từ S tới M với vận tốc 60cm/s Phương trình dao động M cách S khoảng π cm Phương trình dao động S là: 6 π B u S = A cos10πt − cm 6 π D u S = A cos10πt + cm 3 2cm thời điểm t u M = A cos10πt + π cm 3 π C u S = A cos10πt + cm 2 A u S = A cos10πt − Bài 32: Một nguồn sóng O truyền mặt nước Điểm M mặt nước cách O khoảng 10cm Chọn gốc thời gian để pha ban đầu nguồn O pha dao động M vào thời điểm t ϕ M = 5πt − 5π Vận tốc truyền sóng bước sóng có giá trị là: A 8cm/s 12cm B 30cm/s 12cm C 30cm/s 24cm D 45cm/s 24cm Bài 33: Đầu A dây dài đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng với tần số 5Hz Vận tốc truyền sóng dây 40cm/s khoảng cách điểm gần dao động ngược pha là: A 100cm B 8cm C 2cm D 4cm Bài 34: Mũi nhọn S chạm vào mặt nước dao động điều hòa với tần số 20Hz Thấy điểm A B mặt nước nằm phương truyền sóng cách 10cm ln dao động ngược pha Tính vận tốc truyền sóng biết vận tốc vào cỡ 0,7m/s đến 1m/s A 0,75m/s B 0,8m/s C 0,9m/s D 0,95m/s Bài 35: Nguồn sóng đặt O dao động theo phương trình u = 5cos4 π t (cm; s) Điểm M nằm cách O đoạn 70cm Biết vận tốc truyền sóng 30cm/s Giữa O M có điểm dao động pha với nguồn? A điểm B điểm C điểm D điểm Bài 36: Nguồn sóng đặt O dao động với tần số 10Hz Điểm M nằm cách O đoạn 20cm Biết vận tốc truyền sóng 40cm/s Giữa O M có điểm dao động ngược pha với nguồn? A điểm B điểm C điểm D điểm HƯỚNG DẪN GI ẢI: Bài 1: TL: Khoảng thời gian 10 lần nhô chu kỳ => 9T = 36 =>T = Ta có λ = v.T => v = λ 10 = = 2,5m / s T Bài 2: TL: gợn lồi có bước sóng, đó: λ = 36 =4s = 0,5cm => v = λf = 50cm / s v =75Hz => T = = 0,013s λ f 20 12 = 1,7s => v = = 2m / s => λ = v.T = 3,3m Bài 4: TL: T = 12 x − x2 π v = Bài 5: TL: λ = = 0,7 m Độ lệch pha điểm có tọa độ x1 x2 thời điểm t là: ∆ϕ = 2π f λ Bài 3: TL: f = => x1 – x2 = 0,117m x − x2 v = 0,05m = 5cm => ∆ϕ = 2π = πrad f λ ω λ = 31,5m / s Bài 7: TL: v = f λ = 2π = 0,9m / s Bài 8: TL: v = f λ = 60 Bài 6: TL: λ = Bài 9: TL: Hai điểm gần dao động pha cách bước sóng: 2,5m Bài 10: TL: Hai điểm gần dao động ngược pha cách nửa bước sóng: d = Bài 11: TL: λ = λ v.T = = 0,4m 2 v = 0,2m f 100 112 d f d π ∆ϕ = 2π = 2π = 2π = 100rad λ v 224 s 120 v 2π.v 2π.300 = 300m / s => λ = = = = 3m Bài 13: TL: v = = t 0,4 f ω 200π Bài 12: TL: Bài 14: TL: Hai điểm gần dao động ngược pha cách nửa bước sóng: d = Bài 15: TL: λ = 2π.v 2π.24 = = 9,6cm ω 5π Dao động M trễ pha so với dao động O góc ∆ϕ = 2π λ v.T = = 1m 2 d 2,4 π π = 2π = rad => uM = 5cos 5π t − ÷ (cm) λ 9,6 2 Bài 16: TL: Phương trình sóng dạng chung: u = A cos(2π 6cm; λ = 100cm f = = 2Hz T Bài 17: TL: Phương trình sóng dạng chung: u = A cos(2π t x − 2π ) Đối chiếu với phương trình cho ta có: A = T λ t x − 2π ) Đối chiếu với phương trình cho ta có: T λ = 2Hz => v = f λ =200cm/s = 2m/s T Độ dời: u = sin( −0,02π.25 + 4π.4) = −6cm 2π = 0,1s => t = 2s = 20.T Mỗi chu kỳ truyền bước sóng nên 20 chu kỳ truyền 20 Bài 18: TL: T = ω λ = 100cm f= bước sóng d ) λ 2π 2π π 2π π λ = = s; = = >λ = m => v = = m/s Bài 20: TL: T = ω 20 10 λ T d π ω 10π = 30 = 150m / s Bài 21: TL: ∆ϕ = 2π = => λ = 6d = 30m => v = λf = λ λ 2π 2π 2π λ Bài 23: TL: T = =1s => v = =1,5m/s ω T 2π.v 2π.1 = = 2cm Bài 24: TL: λ = ω π π d 0,25 π = rad => u M = cos π t − (cm) Dao động M trễ pha so với dao động O góc ∆ϕ = 2π = 2π 4 λ d fd π 75 Bài 25: TL: ∆ϕ = 2π = 2π = (2k + 1) => f = (2k+1) Hz λ v 28 75 75 ≤ 26 = >3,6 ≤ k ≤ 4,4 = >k = = >f = (2.4 + 1) = 24Hz Mà 22 ≤ f ≤ 26 = >22 ≤ (2k + 1) 28 28 v Bài 26: TL: v = λf = >f = = 20Hz λ Bài 19: TL: u0 = asin2 π (ft + Bài 28: TL: Khoảng thời gian lần nhô chu kỳ => 4T = 8s => T = 2s Khoảng cách sóng kề bước sóng λ = 0,2m => v = λ = 0,1m / s = 10cm / s T π π t + ) = (1) 6 π π π π π π => u(t1 + 6) = 4cos ( t + 6) + = cos t + + π = −4 cos t + (2) 6 6 6 6 6 Bài 29: TL: u(t1) = 4cos( Từ (1) (2) => u(t1 + 6) = – cm Bài 30: TL: πx 2π.5,4 27 π π π u M = 10 cos ωt − = 10 cos ωt − = 10 cos ωt − = 10 cos ωt + − 14π = 10 cos ωt + mm λ 0,8 2 2π = 12cm Bài 31: TL: λ = v.T = v ω π 2πd π 2π.2 π u S = A cos10πt + + = A cos10πt + + = A cos10πt + cm λ 12 2 d 5π λ ω.λ 5π.12 = >λ = 12cm => v = = = = 30cm / s Bài 32: TL: ∆ϕ = 2π = λ T 2π 2π Bài 33: TL: Hai điểm gần dao động ngược pha cách nửa bước sóng: d = λ v = = 4cm 2f d fd 2df = 2π = (2k + 1)π = >v = = λ v 2k + 2k + ≤ 1,5 ≤ k ≤ 2,36 Với k ∈ Z => k =2 => v = 0,8m/s Mà 0,7 ≤ v ≤ 0,7 ≤ 2k + v 2πv 2π.30 = = 15cm Bài 35: TL: v = λf => λ = = f ω 4π x Xét điểm I có li độ x nằm OM dao động pha với nguồn lệch pha ∆ϕ = 2π = 2kπ = > x = k λ =15k λ Bài 34: TL: ∆ϕ = 2π cm => < x ≤ 70 0 < 15k ≤ 70 0 < k < 3,5 Mà k ∈ Z => k =1; 2; => có điểm cần tìm Bài 36: TL: v = λf => λ = v 40 = = 4cm f 10 Xét điểm I có li độ x nằm OM dao động pha với nguồn lệch pha ∆ϕ = 2π x = (2k + 1)π λ ) λ =4k + cm => < x ≤ 20 0 < 4k + ≤ 20 −0,5 < k < 4,5 Mà k ∈ Z => k =0; 1; 2; 3; => có điểm cần tìm = > x = (k+ ... Acos(ω ) = -3 cm (2) Acos(ωt) = +3 cm (1), uN = Acos(ω Acos(ωt 2π a+b a−b (1) + (2) ⇒A[cos(ω )] = Áp dụng : cosa + cosb = 2cos cos A[cos(ωt) + cos(ω cos(ωt 2 π π π π π 5π ⇒ 2Acos cos(ω + kπ cos(ωt... sóng) 2π Ta co? ? thể viết: uM = Acos(ω ) = -3 cm (2) Acos(ωt) = +3 cm (1), uN = Acos(ω Acos(ωt 2π a+b a−b (2) + (2) ⇒A[cos(ω )] = Áp dụng : cosa + cosb = 2cos cos A[cos(ωt) + cos(ω cos(ωt 2 π π... 2Acos cos(ω + kπ cos(ωt - ) = ⇒ cos(ω cos(ωt - ) = ⇒ ωt - = + kπ , k ∈ Z ⇒ ωt = kπ, k ∈ Z 3 3 5π 5π π A Thay vào (1), ta co? ?: Acos( + kπ - π) = Acos(- ) = = (cm) ⇒A = cm kπ) = Do A > nên Acos(