Sóng chủ đề 6 sóng dừng (file học sinh)

CHUYÊN ĐỀ 2: SÓNG CHỦ ĐỀ 6: SÓNG DỪNG (File học sinh) I Tóm tắt lý thuyết Sóng dừng 2 Điều kiện để có sóng dừng Sóng sừng nhạc cụ II Bài tập ôn lý thuyết A BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT B BÀI TẬP NỐI CÂU C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM III Bài tập phân dạng 11 DẠNG Xác định chiều dài, bước sóng, tốc độ, tần số, số nút, số bụng xảy sóng dừng 11 DẠNG Sóng dừng nhạc cụ (DÀNH RIÊNG CHO SÁCH CTST) 20 DẠNG PHƯƠNG TRÌNH - BIÊN ĐỘ CỦA SÓNG DỪNG (DÀNH RIÊNG CHO SÁCH CTST) 24 I Tóm tắt lý thuyết Sóng dừng - Hai sóng biên độ, bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược Hai sóng gặp giao thoa với tạo nên sóng tổng hợp gọi sóng dừng - Nút sóng: điểm hai sóng ngược pha  khơng dao động - Bụng sóng: điểm hai sóng đồng pha  dao động với biên độ cực đại - Sóng dừng tổng hợp nhiều sóng tới sóng phản xạ Điều kiện để có sóng dừng - Trường hợp 1: Hai đầu cố định (hai đầu nút): Điều kiện: chiều dài sợi dây phải số nguyên lần nửa bước sóng  L n với n = 1, 2, 3,… Lưu ý: Trên dây có: Số bụng sóng = số bó sóng (nguyên) = n Số nút sóng: n + - Trường hợp 2: Một đầu cố định, đầu tự (một đầu nút, đầu bụng):  Điều kiện: chiều dài sợi dây phải số lẻ lần phần tư bước sóng ( ) L  2n  1   1  n    2 Lưu ý: Trên dây có: Số bó sóng (nguyên) = n Số bụng sóng = số nút sóng: n + với n = 0, 1, 2, 3,… Sóng sừng nhạc cụ - Sóng dừng nhạc cụ dây như: ghita, violon, đàn tính, đàn cị, Hai đầu dây cố định Nên âm phát có: + Bước sóng:  2 L f  v 2L + Tần số: - Sóng dừng nhạch cụ khí như: sáo, kèn, cột khơng khí dao động tạo sóng dừng ta thổi II Bài tập ơn lý thuyết A BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT Câu 1: Điền khuyết từ khóa thích hợp vào chỗ trống: a Hai sóng …………., bước sóng lan truyền theo hai ………… Hai sóng gặp …………………… với tạo nên sóng ………………… gọi sóng dừng b Điều kiện để có ………… sợi dây có hai đầu cố định ………….của sợi dây phải số ……… lần ………… bước sóng c Điều kiện để có ………… sợi dây có đầu cố định, đầu tự ………….của sợi dây phải số ……… lần ………… bước sóng d Những điểm hai sóng ……….nhau ……….dao động gọi nút sóng e Những điểm hai sóng …………….với dao động với biên độ……… gọi bụng sóng f Đối với nhạc cụ dây như: ghita, violon, đàn tính, đàn cị,… phát âm có bước sóng là………… f Khoảng cách bụng sóng nút sóng liên tiếp là……………… B BÀI TẬP NỐI CÂU Câu Hãy nối kí hiệu tương ứng cột A với khái niệm tương ứng cột B CỘT A  CỘT B Tần số rung sợi dây (Hz) L Khoảng cách hai nút sóng liên tiếpng cách hai nút sóng liên tiếpa hai nút sóng liên tiếpp  /2 Bước sóng sóng dây (m cm) f Chiều dài sợi dây đàn hồi (m cm) C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM NHẬN BIẾT Câu 1: (SBT -KNTT) Tại điểm phản xạ sóng phản xạ A ln ngược pha với sóng tới B ngược pha với sóng tới vật cản cố định C ngược pha với sóng tới vật cản tự D pha với sóng tới vật cản cố định Câu 2: (SBT- KNTT) Trong tượng sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định, khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp A bước sóng B hai bước sóng C phần tư bước sóng D nửa bước sóng Câu 3: (SBT- KNTT) Trong tượng sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định độ dài bước sóng phải A khoảng cách hai nút hai bụng B độ dài dây C hai lần độ dài dây D hai lần khoảng cách hai nút hai bụng kề Câu 4: (SBT -KNTT) Để tạo sóng dừng hai đầu dây cố định độ dài dây A số nguyên lần bước sóng B số lẻ lần nửa bước sóng C số nguyên lần nửa bước sóng D số lẻ lần bước sóng Câu 5: (SBT - CTST) Một hệ sóng dừng hình thành dây thời điểm, dây có hình dạng Hình 9.1 Sau 1/4 chu kì sóng dây có hình dạng hình đây? A Hình A Hình 9.1 B Hình B D Hình D C Hình C Một hình thí nghiệm khảo sát tượng sóng dừng dây Câu 6: (SBTCTST) thực Hình 9.2 Hình 9.2 a (SBT- CTST) Tại điểm dây sóng tới sóng phản xạ ngược pha A M N B N Q C M Q D A Q b.(SBT -CTST) Bước sóng thí nghiệm có chiều dài A AM B AN C AP D AQ Câu 7: (SBT- CTST) Các điểm dây có biên độ dao động lớn A N P B M N C P Q D N Q Câu 8: Theo định nghĩa Sóng dừng A hai sóng biên độ, bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược gặp giao thoa với tạo nên sóng tổng hợp B hai sóng khác biên độ, bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược gặp giao thoa với tạo nên sóng tổng hợp C hai sóng biên độ, khác bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược gặp giao thoa với tạo nên sóng tổng hợp D hai sóng khác biên độ, khác bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược gặp giao thoa với tạo nên sóng tổng hợp Câu 9: Khi nói sóng dừng Phát biểu sau đúng? A Những điểm đứng yên gọi nút sóng B Những điểm ln đứng n gọi bụng sóng C Những điểm ln dao động với biên độ cực đại gọi nút sóng D Những điểm dao động với biên độ cực tiểu gọi bụng sóng Câu 10: Trong sóng dừng hai nút sóng liên tiếp cách A nửa bước sóng, xen kẻ chúng bụng sóng B nửa bước sóng, xen kẻ chúng hai bụng sóng C phần tư bước sóng, xen kẻ chúng bụng sóng D phần tư bước sóng, xen kẻ chúng hai bụng sóng Câu 11: Trong sóng dừng nút sóng bụng sóng liên tiếp cách A nửa bước sóng B bước sóng C phần tư bước sóng D hai lần tư bước sóng Câu 12: Điều kiện để có sóng dừng dây có hai đầu dây hai nút sóng A chiều dài dây phần tư bước sóng B chiều dài dây số ngun lần nửa bước sóng C bước sóng ln ln chiều dài dây D bước sóng số lẻ lần chiều dài dây Câu 13: Sóng truyền sợi dây hai đầu cố định có bước sóng λ Muốn có sóng dừng dây chiều dài L dây phải thoả mãn điều kiện  L B  L D A L  C L 2 Câu 14: Khi có sóng dừng sợi dây đàn hồi Phát biểu sau sai? A Bụng sóng nút sóng liên tiếp cách phần tư bước sóng B Hai nút sóng liên tiếp cách phần tư bước sóng C Hai nút sóng liên tiếp cách nửa bước sóng D Hai bụng sóng liên tiếp cách nửa bước sóng Câu 15: Đàn tính Hình bên loại nhạc cụ dây gảy đàn dây xuất sóng dừng Âm dây đàn phát có bước sóng L L A B C L D 2L Câu 16: Sóng dừng tổng hợp nhiều A sóng tới sóng phản xạ B sóng ngang sóng phản xạ C sóng dọc sóng ngang D sóng tới sóng ngang Câu 17: Một sợi dây đàn hồi chiều dài L có hai đầu cố định, bước sóng sóng dây λ Khi có sóng dừng dây, chiều dài L xác định theo công thức   L n L n với (n = 1, 2, 3, ) với (n = 1, 2, 3, ) A B L  2n  1  với (n = 0, 1, 2, 3, ) L  2n  1  với (n = 1, 2, C D 3, ) Câu 18: Một sợi dây đàn hồi chiều dài L có đầu cố định, đầu tự do, bước sóng sóng dây λ Khi có sóng dừng dây, chiều dài L xác định theo công thức   L n L n với (n = 1, 2, 3, ) với (n =0, 1, 2, 3, ) A B   L  2n  1 với (n = 0, 1, 2, 3, ) với (n = 1, 2, 3, ) C D Câu 19: Sóng dừng sợi dây đàn hồi chiều dài L = PQ mô tả Hình bên Số nút sóng (kể hai đầu dây) số bụng sóng dây A hai nút sóng ba bụng sóng B ba nút sóng bốn bụng sóng C bốn nút sóng ba bụng sóng D bốn nút sóng sáu bụng sóng Câu 20: Khi nói sóng dừng sợi dây Phát biểu sau đúng? A Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi bụng sóng B Những điểm ln dao động với biên độ cực đại gọi nút sóng  C Hai nút liên tiếp cách , xen chúng bụng sóng L  2n  1  D Hai bụng liên tiếp cách , xen chúng nút sóng Câu 21: Khi nói sóng dừng sợi dây Phát biểu sau sai? A Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi nút sóng B Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi bụng sóng C Khoảng cách hai nút liên tiếp phần tư bước sóng D Khoảng cách hai nút liên tiếp nửa bước sóng Câu 22: Trên sợi dây có chiều dài ℓ, hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có bụng sóng Biết tốc độ truyền sóng dây v khơng đổi Tần số sóng v l A B v 2l C 2v l D v 4l Câu 23: Trên sợi dây có sóng dừng với bước sóng λ Khoảng cách hai nút sóng liền kề λ A B 2λ λ C D λ Câu 24: Điều sau sai nói sóng dừng? A Sóng dừng sóng có bụng nút cố định không gian B Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp bước sóng  C Sóng dừng tổng hợp nhiều sóng tới sóng phản xạ D Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp /2 Câu 25: Khảo sát tương sóng dừng dây đàn hồi AB = l Đầu A nối với nguồn dao động, đầu B cố định sóng tới sóng phản xạ: A Cùng pha B Ngược pha C Vuông pha  D Lệch pha Câu 26: Khi nói sóng dừng Phát biểu sau sai? A Sóng dừng sóng ngang B Sóng dừng sóng học C Sóng dừng giải thích tượng giao thoa sóng D Khoảng cách hai nút sóng nửa bước sóng Câu 27: Khi nói ứng dụng sóng dừng Phát biểu sau đúng? A Xác định vận tốc truyền sóng C Xác định chu kì sóng B Xác định tần số sóng D Xác định lượng sóng Câu 28: Sóng truyền sợi dây có đầu cố định, đầu tự Muốn có sóng dừng dây chiều dài sợi dây phải A số chẵn lần phần tư bước sóng B số lẻ lần nửa bước sóng C số nguyên lần bước sóng D số lẻ lần phần tư bước sóng Câu 29: Khi nói sóng dừng Phát biểu sau đúng? A Sóng dừng tổng hợp nhiều sóng tới sóng phản xạ B Nút sóng điểm dao động với biên độ cực đại C Bụng sóng điểm đứng n khơng dao động D Các bụng sóng cách số nguyên lần bước sóng Câu 30: Điều kiện xảy sóng dừng sợi dây đàn hồi hai đầu cố định A chiều dài phần tư bước sóng B chiều dài dây bội số nguyên lần nửa bước sóng C bước sóng gấp đơi chiều dài dây D bước sóng số lẻ lần chiều dài dây Câu 31: Khi nói sóng dừng Điều sau sai? A Sóng dừng sóng có bụng nút cố định không gian B Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp bước sóng  C Khoảng cách hai nút hai bụng liên tiếp /2 D Trong tượng sóng dừng, sóng tới sóng phản xạ hai nguồn kết hợp THƠNG HIỂU Câu 32: Sóng dừng sợi dây đàn hồi mơ Hình bên, bước sóng sóng dây λ Khi có sóng dừng chiều dài AB A AB 2 với (n = 4) B AB 3 với (n = 6) C AB 2, 25 với (n = 4) D AB 3, 25 với (n = 6) Câu 33: Sóng dừng sợi dây đàn hồi mơ tả Hình bên, bước sóng sóng dây λ Khi có sóng dừng chiều dài chiều dài AB A AB  với (n = 2) B AB 3 với (n = 3) tả C AB 1, 25 với (n = 2) D AB 1, 75 với (n = 3) Câu 34: Sóng dừng sợi dây đàn hồi mơ tả Hình bên, bước sóng sóng dây λ Phát biểu sau đúng?  A Hai nút liên tiếp cách , n = bụng  B Hai nút liên tiếp cách , n = bụng C Hai nút liên tiếp cách  , n = bụng D Hai nút liên tiếp cách 2 , n = bụng Câu 35: Một sợi dây đàn hồi có sóng dừng ổn định mơ tả Hình bên Bước sóng sóng dây A cm B cm C cm D cm Câu 36: Một sợi dây đàn hồi có chiều dài L = AB có sóng dừng ổn định mơ tả Hình bên Phát biểu sai?  L  với n = A Chiều dài nhỏ B Chiều dài sợi dây L 2 với n = C Bước sóng lớn sóng dây  max 2L với n = D Bước sóng sóng dây  2L với n = Câu 37: Một sợi dây đàn hồi có chiều dài L = AB có sóng dừng ổn định mơ tả Hình bên Phát biểu sai? A Chiều dài sợi dây L 2, 25 với n = B Chiều dài sợi dây L 2,75 với n = C Bước sóng lớn sóng dây  max 2L với n = D Bước sóng lớn sóng dây  max 4L với n = Câu 38: Một sợi dây đàn hồi có chiều dài L có hai đầu cố định , vận tốc truyền sóng dây v khơng đổi Khi có sóng dừng dây, chiều dài L xác định theo công thức v v L n L n 2f với (n = 1, 2, 3, ) 4f với (n = 1, 2, 3, ) A B C L  2n  1 v 4f với (n = 0, 1, 2, 3, ) D L  2n  1 v 2f Câu 39: Một sợi dây đàn hồi có chiều dài L có đầu cố định, đầu tự , vận tốc truyền sóng dây v khơng đổi Khi có sóng dừng dây, chiều dài L xác định theo công thức v v L n 2f với (n = 1, 2, 3, ) 4f với (n = 0, 1, 2, 3, ) A B v v L  2n  1 L  2n  1 4f với (n = 0, 1, 2, 3, ) 2f với (n = 1, 2, 3, ) C D Câu 40: Xét sóng dừng sợi dây đàn hồi dài có bước sóng, A bụng sóng B nút sóng Quan sát cho thấy hai điểm A B cịn có thêm bụng khác Khoảng cách AB A  B 1, 75 C 1, 25 D 0, 75 Câu 41: Xét sóng dừng sợi dây đàn hồi dài có bước sóng, A bụng sóng B nút sóng Quan sát cho thấy hai điểm A B cịn có thêm hai nút khác Khoảng cách AB A  B 1, 75 C 1, 25 D 0, 75 Câu 42: Sóng dừng sợi dây đàn hồi dài có bước sóng λ Quan sát điểm A B dây, người ta thấy A nút B nút Số nút số bụng đoạn AB (kể A B) L n 2AB  0.5 A số nút = số bụng =  2AB 1 C số nút = số bụng + =  2AB 1 B số nút + = số bụng =  2AB 1 D số nút = số bụng =  Câu 43: Mơ hình hóa sóng dừng xuất sợi dây có đầu cố định, đầu tự Hình vẽ Với vận tốc truyền sóng dây v chiều dài f1 m v 4 với m = gọi âm sợi dây L cố định, tần số f sóng âm bậc (âm bản) Để tiếp tục xảy tượng sóng dừng, phải tăng tần số tối thiểu đến giá trị fm mf1 Giá trị m A B C D Câu 44: Sóng dừng sợi dây đàn hồi dài có bước sóng  Quan sát điểm A B dây, người ta thấy A nút B bụng Số nút số bụng đoạn AB (kể A B) 2AB  0, A số nút = số bụng =  2AB  0, C số nút = số bụng + =  2AB 1 B số nút + = số bụng =  2AB 1 D số nút = số bụng =  dừng Khi tần số tăng thêm 20 Hz số nút sóng dây tăng thêm nút Sau khoảng thời gian sóng phản xạ từ A truyền hết lần chiều dài sợi dây? Bài 15: (SBT- CTST) Một học sinh thực thí nghiệm khảo sát sóng dừng với sóng âm hình thành ống A, B, C, D đặt thẳng đứng, có đầu kín, sóng âm tạo cách dùng âm thoa đặt vào đầu để hở Hình 9.4 Giả sử có sóng dừng ống tương ứng với chiều dài cực tiểu sóng Hãy điền chỗ trống bảng số liệu mà học sinh thu nhận Ống Chiều dài cột Bước sóng (cm) Tốc độ sóng (m/ Tần số (Hz) khí (cm) s) A 6,00 24,00 418,0 B 12,00 48,00 708,0 C 64,00 340,0 D 20,00 425,0 Bài 16: (SBT- CTST) Thực thí nghiệm khảo sát sóng dừng Hình 9.6, OA dây đàn hồi với đầu O gắn vào nhánh âm thoa dao động với biên độ đủ nhỏ để xem nút sóng Sóng tạo dây có tần số 0,50 Hz Dây xuyên qua đĩa tròn D điểm M, đĩa D dịch chuyển lên xuống a Khi dịch chuyển đĩa D đóng vai trị hình thành sóng dừng? b Khi OM = 50,0 cm ta quan sát thấy có bụng sóng dây Tính tốc độ truyền sóng c Với tốc độ truyền sóng câu b, đĩa D phải dịch chuyển khoảng nhỏ để lại có sóng dừng xuất dây? Bài 17: (SBT- CTST) Trong lị vi sóng hệ sóng dừng sóng điện từ hình thành người ta đo khoảng cách hai vị trí nóng đĩa đặt lò 6,40 cm Cho biết tốc độ sóng điện từ chân khơng 3.10 m/s Tính tần số sóng điện từ sử dụng lị giải thích cụm từ “vi sóng” Bài 18: (SBT- CTST) Để chế tạo tia laser người ta sử dụng hốc qua ngoan học (optical cavity): sóng điện từ phản xạ qua lại nhiều lần hai gương (trong có gương phản xạ bán phần để chùm tia laser lọt ngoài) Hai gương xem hai đầu phản xạ cố định Trong hốc quang học xuất hiện tượng sóng dừng có sóng điện từ (Hình 9.7) Biết tia laser helium – neon có bước sóng 632,992 nm (màu đỏ) khoảng cách hai gương 310,372 nm a Có nút sóng hình thành hốc quang học? b Tìm giá trị lớn bước sóng  gần với giá trị 632,992 nm để hình thành hệ sóng dừng hốc quang học Bài 19: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 75,0 cm để đo tốc độ truyền sóng dây Khi tần số sóng 120 Hz dây xuất bụng sóng a Tính tốc độ truyền sóng dây b Tăng lực căng dây để tăng tốc độ truyền sóng gấp hai lần Với giá trị tần số sóng dừng hình thành dây? Bài 20: Một sợi dây đàn hồi đầu cố định, đầu tự Tần số dao động bé để đợi dây có sóng dừng f1 Nếu tăng chiều dài sợi dây thêm m tần số dao động nhỏ để sợi dây có sóng dừng Hz Nếu giảm chiều dài sợi dây thêm m tần số dao động nhỏ để sợi dây có sóng dừng 20 Hz Giá trị f1 C BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG Câu 1: (SBT- KNTT) Sóng dừng sợi dây dài m (hai đầu cố định) có hai bụng sóng Bước sóng dây A 0,25 m B 0,5 m C m D m Câu 2: (SBT- KNTT) Trên sợi dây dài 90 cm có sóng dừng Kể hai nút hai đầu dây dây có 10 nút sóng Biết tần số sóng truyền dây 200 Hz Tốc độ truyền sóng dây A 40 m/s B 40 cm/s C 90 cm/s D 90 m/s Câu 3: (SBT- CTST) Một hình thí nghiệm khảo sát tượng sóng dừng dây thực Hình 9.2 cho biết thời gian để điểm dây dao động từ vị trí n đến vị trí b 0,02 giây tần số sóng sử dụng thí Hình 9.2 nghiệm A 50 Hz B 25 Hz C 75 Hz D 0,04 Hz Câu 4: (SBT- CTST) Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 100 cm, tần số sóng dây 50 Hz Khơng kể hai đầu A B, dây có nút sóng Tốc độ truyền sóng dây A 30 m/s B 20 m/s C 25 m/s D 15 m/s Câu 5: (SBT- CTST) Thực thí nghiệm khảo sát tượng sóng dừng dây đàn hồi AB có hai đầu cố định tốc độ truyền sóng dây khơng đổi tần số sóng dây 42 Hz dây có điểm bụng Điều chỉnh tần số để dây có điểm bụng tần số sóng dây lúc A 126 Hz B 63 Hz C 252 Hz D 28 Hz Câu 6: (SBT- CTST) Trong thí nghiệm khảo sát tượng sóng dừng thực với sóng âm (cộng hưởng âm) phát từ âm thoa đặt phía ống cộng hưởng AC suốt, nhựa dài 120 cm Chiều cao BC cột chất lỏng ống điều chỉnh tăng giảm (Hình 9.3) Điều chỉnh để tần số âm 340 Hz Cho biết chiều cao tối đa cột chất lỏng BC để có sóng dừng ống AB 95 cm a Tốc độ sóng âm truyền cột khí AB A 170 m/s B 340 m/s C 320 m/s D 220 m/s b Chiều cao BC nhỏ cột chất lỏng để có sóng dừng cột khí AB A 25 cm B 85 cm C 45 cm D 50 cm Câu 7: Một dây đàn hồi có chiều dài 40 cm, người ta tạo sóng dừng đo khoảng cách nút sóng liên tiếp 100 cm Biết tần số rung sợi dây ƒ = 50 Hz Vận tốc truyền sóng dây A 50 m/s B -50 m/s C 50 cm/s D -50 cm/s Câu 8: Một sợi dây đàn hồi có chiều dài AB = 80 cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dđđh, coi A B nút sóng dao động với bụng sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 50 Hz Tốc độ truyền sóng dây A v =10 m/s B v = 30 m/s C v = 20 m/s D v = 40 m/s Câu 9: Trên sợi dây đàn hồi có chiều dài 40 cm, người ta tạo sóng dừng có hình dạng mơ tả Hình bên Bước sóng dây A λ = 13,3 cm B λ = 20 cm C λ = 40 cm D λ = 80 cm Câu 10: Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm, hai đầu cố định dao động với bụng sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 50 Hz Tốc độ truyền sóng dây A v = 60 cm/s B v = 75 cm/s C v = 12 cm/s D v = 15 m/s Câu 11: Một sợi dây đàn hồi dài100 cm, có hai đầu A, B cố định, kể hai nút A, B dây đếm năm nút sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 50 Hz Tốc độ truyền sóng dây A v = 30 m/s B v = 25 m/s C v = 20 m/s D v = 15 m/s Câu 12: Một sợi dây đàn hồi dài 21 cm, đầu cố định, đầu tự Biết tốc độ truyền sóng dây 2,8 m/s Nếu dây dao động với tám bụng sóng tần số rung sợi dây A ƒ = 40 Hz B ƒ = 50 Hz C ƒ = 60 Hz D ƒ = 20 Hz Câu 13: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định dao động với 10 bụng sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 200 Hz Chiều dài L sợi dây A 50 cm B 100 cm C 150 cm D 200 cm Câu 14: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,8 m đầu B cố định, đầu A gắn vào rung với tần số 100 Hz (coi A, B hai nút) dao động với bụng sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 200 Hz Giá trị bước sóng tốc độ truyền sóng dây AB A λ = 0,3 m; v = 30 m/s B λ = 0,3 m; v = 60 m/s C λ = 0,6 m; v = 60 m/s D λ = 1,2 m; v = 120 m/s Câu 15: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2 m đầu A cố định, đầu B tự do, dao động với nút sóng Biết truyền sóng dây 24 m/s Tần số rung sợi dây A 95 Hz B 85 Hz C 80 Hz D 90 Hz Câu 16: Một sợi dây đàn hồi AB dài 1,2 m đầu A cố định, đầu B tự dao động với bụng sóng Biết tần số rung sợi dây ƒ = 85 Hz Tốc độ truyền sóng dây A 12 cm/s B 24 m/s C 24 cm/s D 12 m/s Câu 17: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây AB dài 60 cm với đầu B cố định, đầu A kích thích để thực dao động với biên độ nhỏ Ngoài đầu hai đầu A, B, dây xuất thêm hai nút Biết tần số sóng 100 Hz Tốc độ truyền sóng dây A 40 cm/s B 20 m/s C 40 m/s D 20 cm/s Câu 1: (SBT- CTST) sợi dây AB dài 100 cm căng ngang đầu B cố định đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 20 Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B, dây có A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng Câu 2: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 40 cm Biết M bụng thứ (kể từ B) BM = 14 cm Tổng số bụng sóng dây AB A B 10 C 11 D 12 Câu 3: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 30 cm Biết N bụng thứ (kể từ B) BN = cm Tổng số nút dây AB A B 10 C 11 D 12 Câu 4: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 100 cm đo tốc độ truyền sóng dây v = 20 cm/s Khi tần số sóng 40 Hz Số nút số bụng quan sát A nút, bụng B nút, bụng C nút, bụng D nút, bụng Câu 5: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây AB dài 22 cm với đầu B tự do, đầu A kích thích để thực dao động với biên độ nhỏ Biết tần số dao động sợi dây ƒ = 50 Hz, vận tốc truyền sóng dây v = m/s Số nút số bụng quan sát dây A nút sóng bụng sóng B nút sóng bụng sóng C nút sóng bụng sóng D nút sóng bụng sóng Câu 6: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 15 cm đo tốc độ truyền sóng dây v = 50 cm/s Khi tần số sóng 10 Hz Số nút số bụng quan sát A số bụng 6, số nút B số bụng 7, số nút C số bụng 7, số nút D số bụng 6, số nút Câu 7: Một dây AB dài 20 cm, điểm B cố định Đầu A gắn vào âm thoa rung coi nút Biết tần số sóng ƒ = 20 Hz, tốc độ truyền sóng v =10 cm/s Số bụng số nút quan sát có tượng sóng dừng A 80 bụng, 81 nút B 80 bụng, 80 nút C 81 bụng, 81 nút D 40 bụng, 41 nút Câu 8: Trên sợi dây đàn hồi dài có sóng dừng với bước sóng 1,2 cm Trên dây có hai điểm A B cách 6,1 cm, A nút sóng Số nút sóng bụng sóng đoạn dây AB A 11 bụng, 11 nút B 10 bụng, 11 nút C 10 bụng, 10 nút D 11 bụng, 10 nút Câu 9: Sóng dừng xảy dây AB = 11 cm với đầu B tự do, bước sóng sóng dây cm Số bụng số nút quan sát A bụng, nút B bụng, nút C bụng, nút D bụng, nút Câu 10: Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 90 cm Biết tần số sóng ƒ = 200 Hz, tốc độ truyền sóng v = 40 m/s Số số nút quan sát A B C D 10 Câu 11: Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m hai đầu cố định rung với tần số f Tốc độ truyền sóng dây v = 60 m/s Trên dây có sóng dừng Khi tần số sóng 75 Hz Số bụng số nút quan sát A bụng, nút B bụng, nút C bụng, nút D bụng, nút Câu 12: Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm hai đầu cố định đo tốc độ truyền sóng dây 15 m/s Khi tần số sóng 50 Hz Sóng dừng ổn định với số bụng sóng A B C D Câu 13: Một sợi dây đàn hồi dài 60 cm hai đầu cố định đo tốc độ truyền sóng dây 88 m/s Khi tần số sóng 220 Hz Sóng dừng ổn định với số nút sóng A B C D Câu 18: Trên sợi dây đàn hồi có chiều dài 80 m, người ta tạo sóng dừng có hình dạng mơ tả Hình bên Bước sóng tạo thành dây A 60 m B 80 m C 100 m D 40 m Câu 19: Một sợi dây đàn hồi dài 0,5 m hai đâu cố định, ngồi hai đầu dây cố định cịn có điểm khác đứng yên Biết tần số rung sợi dây ƒ = 200 Hz Vận tốc truyền sóng dây A 40 m/s B 50 m/s C 80 m/s D 60 m/s Câu 20: Mơ hình hóa sóng dừng xuất dây Hình bên Biết dây có chiều dài 140 cm Bước sóng dây A λ = 13,3 cm B λ = 20 cm C λ = 40 cm D λ = 80 cm Câu 21: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây AB dài 75 cm với đầu B tự do, đầu A kích thích để thực dao động với biên độ nhỏ Ngoài đầu đầu A, dây xuất thêm hai nút Biết tốc độ truyền sóng dây 30 m/s Tần số sóng A 50 Hz B 100 Hz C 150 Hz D 200 Hz VẬN DỤNG CAO A Câu 22: Trên sợi dây AB người ta tạo sóng dừng có hình dạng mơ tả Hình bên Biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ (kể từ B) cm Bước sóng có giá trị A λ = cm B λ = cm B C λ = cm D λ =10 cm Câu 14: Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng Đầu A gắn vào âm thoa rung với tốc độ truyền sóng v = m/s Cắt bớt để dây dài 21 cm Khi tần số sóng 10 Hz Số nút số bụng quan sát A 11 bụng 11 nút B 11 bụng 12 nút C 12 bụng 11 nút D 12 bụng 12 nút Câu 15:Người ta thực thí nghiệm sóng dừng dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 32 cm Biết M bụng thứ (kể từ B) BM = 14 cm Tổng số bụng dây AB A 10 B C 12 D 14 Câu 16: Trên sợi dây đàn hồi có sóng dừng với bước sóng 1,1 cm Trên dây có hai điểm A B cách 5,4 cm, trung điểm AB nút sóng, số nút sóng bụng sóng đoạn dây AB (kể A B) A bụng, 10 nút B 10 bụng, 10 nút C 10 bụng, nút D bụng, nút Câu 17: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây AB với đầu B tự do, đầu A kích thích để thực dao động với biên độ nhỏ Khi tần số sóng 22 Hz dây xuất bụng sóng Nếu đầu B cố định coi tốc độ truyền sóng dây khơng đổi Khi tần số sóng 20 Hz số bụng xuất dây A B C D Câu 18: Một sợi dây dài 120 cm, hai đầu cố định, có sóng dừng, biết bề rộng bụng sóng 4a Khoảng cách ngắn điểm dao động pha có biên độ a 20 cm Số bụng sóng dây A 10 B C D Câu 23: Trong thử nghiệm nướng bánh lị vi sóng, người ta đo khoảng cách hai phần nóng gần bánh khoảng 6,13 cm Biết tần số sóng vi ba sử dụng lò 245 GHz Tốc độ sóng điện từ gần giá trị sau đây? 10 10 A 2.10 m/s B 3.10 m/s 10 10 C 4.10 m/s D 5.10 m/s Câu 24: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định, có tần số f thay đổi chiều dài L vận tốc v không đổi Khi tần số rung dây f dây có bụng Tăng tần số thêm 20 Hz dây có bụng Để dây có bụng tăng f tiếp thêm lượng Hz ? A Hz B 15 Hz C 10 Hz D 20 Hz Câu 25: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định, người ta tạo sóng dừng dây với hai số gần 200 Hz 300 Hz Tần số kích thích nhỏ mà tạo sóng dừng dây A 150 Hz B 100 Hz C 50 Hz D 200 Hz Câu 26: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định, có tần số f thay đổi chiều dài L vận tốc v không đổi Khi tần số rung dây f dây có bụng Tăng tần số thêm 20 Hz dây có bụng Để dây có bụng tăng f tiếp thêm lượng Hz? A Hz B 15 Hz C 10 Hz D 20 Hz Câu 27: Trong thí nghiệm sóng dừng sợi dây AB với đầu B tự do, đầu A kích thích để thực dao động với biên độ nhỏ Khi tần số sóng 22 Hz dây xuất bụng sóng Nếu đầu B cố định coi tốc độ truyền sóng dây khơng đổi Để có nút tần số dao động đầu A phải A Hz B 15 Hz C 10 Hz D 20 Hz Câu 28: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng khơng đổi Khi tần số sóng dây 42 Hz dây có điểm bụng Nếu dây có điểm bụng tần số dây A 252 Hz B 126 Hz C 28 Hz D 63 Hz Câu 29: Một sợi dây đàn hồi dài L hai đâu cố định Khi dây rung với tần số f dây có bụng sóng Khi tần số tăng thêm 10 Hz dây có bụng sóng, vận tốc truyền sóng dây 10 m/s Chiều dài tần số rung dây A 50 cm, 40 Hz B 50 cm, 15 Hz C 40 cm, 50 Hz D 40 cm, 20 Hz Câu 30: Một sợi dây đàn hồi treo thẳng đứng vào điểm cố định, đầu dây để tự Người ta tạo sóng dừng dây với tần số bé f Để có sóng dừng dây phải tăng tần số tối thiểu đến giá trị f2 Tỉ số f2/f1 là: A 1,5 B C 2,5 D Câu 31: Một dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố đinh Thấy hai tần số tạo sóng dừng dây 2964 Hz 4940 Hz Biết tần số nhỏ tạo sóng dừng nằm khoảng từ 380 Hz đến 720 Hz Với tần số nằm khoảng từ kHz đến 11 kHz, có tần số tạo sóng dừng ? A B C D Câu 32: Một sợi dây đàn hồi dài 90 cm đầu gắn với nguồn dao động, đầu tự Khi dây rung với tần số 10 Hz dây xuất sóng dừng với múi dây Nếu đầu tự đầu dây giữ cố định tốc độ truyền sóng dây khơng đổi phải thay đổi tần số rung dây lượng nhỏ để tiếp tục có sóng dừng dây A 10/9 Hz B 10/11 Hz C 11/9 Hz D.12 Hz Câu 33: Một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m treo lơ lửng lên cần rung Cần rung theo phương ngang với tần số thay đổi từ 100 Hz đến 125 Hz Tốc độ truyền sóng dây m/s Biết có sóng dừng, coi đầu nối với cần rung nút sóng Trong q trình thay đổi tần số rung cần, tạo lần sóng dừng dây ? A 10 lần B 12 lần C lần D lần DẠNG Sóng dừng nhạc cụ (DÀNH RIÊNG CHO SÁCH CTST) A PHƯƠNG PHÁP GIẢI Dây có hai đầu cố định (hai đầu nút sóng): - Nhạc cụ dây hai đầu dây cố định ta gảy đàn dây dao động xuất sóng dừng thoả mãn điều kiện: λ v v L=n =n → f =n 2f 2L Với (n = 1, 2, 3,… ) - Xét sóng âm + Nếu dây có bó sóng n = → λmax =2 L→ f = v Được gọi họa âm bậc 2L (âm bản) + Tổng quát f n=n f Được gọi họa âm bậc n Sợi dây đầu cố định đầu tự ống khí đầu kín đầu hở (một đầu nút, đầu bụng) - Là chiều dài dây cột khơng khí phải số lẻ lần phần tư bước sóng λ λ L=( n+1 ) =(n+ ) Với (n = 0, 1, 2, 3,… ) 2 v v ↔ L=m → f =m 4f L Với (m = 1, 3, 5,… ) - Xét sóng âm + Khi m = → λmax =4 L→ f = v Được gọi họa âm bậc (âm bản) 4L + Tổng quát f m=m f Được gọi họa âm bậc m B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 21: (SBT- CTST) Trên dây đàn guitar có hình thành hệ sóng dừng với hai họa âm liên tiếp có tần số 280 Hz 350 Hz a Tần số 280 Hz tương ứng với họa âm bậc b Tìm tần số họa âm bậc Bài 22: (SBT- CTST) Tai người xem ống chứa khơng khí có chiều dài L, có đầu bịt kín (màng nhỉ) đầu hở Hình 9.5 Biết tốc độ âm khơng khí 343 m/s a Tần số âm mà tay người nghe 3,60 kHz Tính bước sóng tương ứng với tần số chiều dài L ống tai b Tính tần số bước sóng hỏa âm bậc Tai người có nghe hịa âm hay khơng? Bài 23: Một dây đàn guitar dài 64 cm phát âm có tần số f gảy Biết tốc độ truyền sóng dây 422 m/s a Tính giá trị f b Người chơi đàn ấn đầu ngón tay lên phím đàn để tạo thành vật cản (cố định) làm cho chiều dài dây ngắn (Hình bên) Khoảng cách từ phím đàn đến đầu dây 3,7 cm Tính tần số âm phát dây đàn trường hợp