Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Khoa học tự nhiên CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM Gv: Nguyễn Đức Hòa THPT Trần Nhân Tông DD; 0168.3183.699 Trang 1 CHƯƠNG III : SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT. 1. CÁC ĐỊNH NGHĨA: + Sóng cơ là những dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất theo thơig gian. + Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định. + Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su. + Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo. + Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử vật chất của môi trường có sóng truyền qua. + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử vật chất của môi trường sóng truyền qua. + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ són : f = T 1 + Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trongmôi trường . + Bước sóng :là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ. = vT = f v . +Bước sóng cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau. + Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là 2 , và hai điểm gần nhau nhất vuông pha nhau cách nhau 4 2. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Nếu phương trình sóng tại O là u O =A o cos( t) thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng là: u M = A M cos(t t) . Hay u M =A M cos (t 2 OM ) Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng thì biên độ sóng tại A và tại M bằng nhau (A o = A M = A). Thì : u M =Acos 2( x T t ) Phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng là: u N = A Ncos((t t) . Hay u N =A Ncos (t 2 ON ) Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng thì biên độ sóng tại A và tại M bằng nhau(Ao = A M = A N =A). Thì : u N =Acos( 2 t y ) . Độ lệch pha giữa hai điểm M và N là : 2 d trong đó: d= yx 3. GIAO THOA SÓNG. Nguồn kết hợp, sóng kết hợp, Sự giao thoa của sóng kết hợp. + Hai nguồn dao động cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. + Hai sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai sóng kết hợp. MO N x y 4 2 CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM Gv: Nguyễn Đức Hòa THPT Trần Nhân Tông DD; 0168.3183.699 Trang 2 + Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt. Lý thuyết về giao thoa: +Giả sử S 1 và S2 là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng u S1 =u S2 = Acos T t 2 và cùng truyến đến điểm M ( với S 1 M = d 1 và S2 M = d 2 ). Gọi v là tốc độ truyền sóng. Phương trình dao động tại M do S1 và S2 truyền đến lần lượt là: u 1M = Acos 1 2 ( )t d u 2M = Acos 2 2 ( )t d +Phương trình dao động tại M: u M = u1M + u 2M = 2Acos )( 12 dd cos ) 2 (2 21 d d T t Dao động của phần tử tại M là dao động điều hoà cùng chu kỳ với hai nguồn và có biên độ: A M = 2Acos )( 12 dd và 1 2( ) M d d + Khi hai sóng kết hợp gặp nhau: Tại những chổ chúng cùng pha, chúng sẽ tăng cường nhau, biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại: VỊ TRÍ CÁC CỰC ĐẠI GIAO THOA(Gợn lồi): Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = k ;( k = 0, 1, 2 ,...) dao động của môi trường ở đây là mạnh nhất. Tại những chổ chúng ngược pha, chúng sẽ triệt tiêu nhau, biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực tiểu: VỊ TRÍ CÁC CỰC TIỂU GIAO THOA(Gợn lõm) : Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số lẻ nữa bước sóng: d1 – d2 = (2k + 1) 2 , ;( k = 0, 1, 2 ,...) dao động của môi trường ở đây là yếu nhất. Tại những điểm khác thì biên độ sóng có giá trị trung gian. Điều kiện giao thoa: thỏa mãn là hai sóng kết hợp có các đặc điểm sau : - Dao động cùng phương , cùng chu kỳ hay tần số Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. 4.SÓNG DỪNG + Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trưởng hợp xuất hiện các nút và các bụng + Sóng dừng có được là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ cùng phát ra từ một nguồn. + Lập phương trình sóng dừng: Giả sử sóng tại A có phơng trình : u A= a cos t lập phương trình dao động của sóng tại M cách A( hoặc cách B) một khoảng x, biết vận tốc truyền sóng là v, chiều dài dây là l và tần số f + Điều kiện để có sóng dừng Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút ở hai đầu (hai đầu cố định ) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng. l = k 2 Để có sóng dừng trên sợi dây với một đầu là nút một đầu là bụng ( một đầu cố định, một đầu dao động) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ 4 1 bước sóng. l = (2k + 1) 4 + Đặc điểm của sóng dừng Biên độ dao động của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian. M S 1 S 2 d1 d 2 A M B x l A M B x l CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM Gv: Nguyễn Đức Hòa THPT Trần Nhân Tông DD; 0168.3183.699 Trang 3 Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là 2 . Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là 4 . + Xác định bước sóng, tốc độ truyền sóng nhờ sóng dừng: Khoảng cách giữa hai nút sóng là 2 . Tốc độ truyền sóng: v = f = T . 5. ÂM THANH Sóng âm: Sóng âm là những sóng cơ truyền trong môi trường khí, lỏng, rắn .Tần số của của sóng âm cũng là tần số âm . Nguồn âm: Một vật dao động tạo phát ra âm là một nguồn âm. Âm nghe được , hạ âm, siêu âm +Âm nghe được(âm thanh) có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây ra cảm giác âm trong tai con người. +Hạ âm : Những sóng cơ học tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm, tai người không nghe được +siêu âm :Những sóng cơ học tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm , tai người không nghe được. +Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm đều là những sóng cơ học lan truyền trong môi trường vật chất nhưng chúng có tần số khác nhau và tai người chỉ cảm thụ được âm thanh chứ không cảm thụ được sóng hạ âm và sóng siêu âm. +Nhạc âm có tần số xác định. Môi trường truyền âm Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không. Các vật liệu như bông, nhung, tấm xốp có tính đàn hồi kém nên truyền âm kém, chúng được dùng làm vật liệu cách âm. Tốc độ truyền âm: Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với một tốc độ xác định. Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường. Nói chung tốc độ âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí. Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi còn tần số của âm thì không thay đổi. Các đặc tính vật lý của âm -Tần số âm: Tần số của của sóng âm cũng là tần số âm . -Cường độ âm : I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phuơng truyền sóng trong một đơn vị thời gian . Đơn vị cường độ âm là Wm 2 . -Mức Cường độ âm : Mức cường độ âm L là lôga thập phân của thương số giữa cường độ âm I và cường độ âm chuẩn Io : L(B) = lg o I I . hoặc L(dB) = 10lg o I I +Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B), thực tế thường dùng ước số của ben là đềxiben (dB):1B = 10dB. -Âm cơ bản và hoạ âm : Sóng âm do một người hay một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng một lúc. Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, …. Âm có tần số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, …. Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm nói trên Đồ thị dao động âm : của cùng một nhạc âm (như âm la chẳng hạn) do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau. Các đặc tính sinh lý của âm + Độ cao của âm: phụ vào tần số của âm. Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ. + Độ to của âm: gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm. + Âm sắc: Giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM Gv: Nguyễn Đức Hòa THPT Trần Nhân Tông DD; 0168.3183.699 Trang 4 CHỦ ĐỀ 1 : CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH SÓNG 1. Bước sóng = vT = f v . 2. Độ lệch pha : Giữa hai điểm trên một phương truyền sóng cách nhau một đoạn 21 xxd có độ lệch pha là: dxx 22 21 Chú ý: Từ công thức trên ta có thể suy ra một số trường hợp thường gặp sau : ( Như hệ quả ở vấn đề 1 ) Hai dao động cùng pha khi có : 2k kd . Hai dao động ngược pha khi có : )12( k ) 2 1 ( kd . Hai dao động vuông pha khi có : 2 )12( k 2 ) 2 1 ( kd . 3. Viết phương trình sóng : Muốn viết phương trình dao động tại một điểm bất kỳ nào đó trên phương truyền, ta phải biết được phương trình dao động của một điểm nào đó cho trước. Cho phương trình sóng tại O là : u 0 (t) = A.cos t = A.cos T 2 t. điểm M cách O khoảng x + Sóng truyền từ O tới M : uM(t) = Acos (t –2 x ) hay: u M (t) = Acos x T t 2 + Sóng truyền từ M tới O : u M(t) = Acos (t + 2 x ) hay: u M (t) = Acos x T t 2 Câu 1: 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 Câu 2: 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. 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 Câu 4 : Câu nói nào là đúng khi nói 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 Câu 5: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về tính chất của sự truyền sóng trong môi trường. A. sóng truyền đi với vận tốc hữu hạn. B. Sóng truyền đi không mang theo vật chất của môi trường C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng D. Sóng càng mạnh truyển đi càng nhanh. Câu 6: Trên môït phương truyền sóng, những điểm dao động ngược pha cách nhau một khoảng: CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM Gv: Nguyễn Đức Hòa THPT Trần Nhân Tông DD; 0168.3183.699 Trang 5 A. 2 1 n ( n Z ) B. 2 n C. 2 2 1 n D. n Câu 7: Một người quan sát 1 chiếc phao nổi trên mặt biển , thấy nó nhô lên cao 6 lần trong 15 giây. Coi sóng bi ển là sóng ngang. Chu kì dao động của sóng biển là : A. T = 2,5 (s) B. T = 3 (s) C. T = 5 (s) D. T = 6(s) Câu 8: Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2m và có 6 ngọn sóng qua trước mặt trọng 8s. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là: A. 2,66 ms B. 1,25ms C. 2,5ms D. 1,5 ms Câu 9 :Một điểm A trên mặt nước dao động với tần số 100Hz. Trên mặt nước người ta đo được khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3cm. Khi đó vận tốc truyền sóng trên mặt nước là : A. v = 50cms. B. v = 50ms. C. v = 45 cms. D. v = 200 cms. Câu 10: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 2m . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là: A. 4 m B. 1m C. 1,5m D. 2m Câu 11: Hai điểm ở cách một nguồn âm những khoảng 6,1m và 6,35m, tần số âm là 680Hz, vận tốc truyền âm trong không khí là 340ms. Độ lệch pha của sóng âm tại hai điểm trên là: A. 4 B. 2 C. D. 4 Câu 12: Một sóng ngang truyền dọc theo sợi dây với tần số f = 10(Hz), hai điểm trên dây cách nhau 50(cm) dao động với độ lệch pha 5π3. Vận tốc truyền sóng trên dây bằng A. 6(ms). B. 3(ms). C. 10(ms). D.5(ms). Câu 13: Một sóng cơ học phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước vận tốc 2ms. Người ta thấy hai điểm M, N gần nhau nhất trên mặt nước nằm trên cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng đó là: A. 0,4Hz B. 1,5Hz C. 2Hz D. 2,5Hz Câu 14: Sóng biển có bước sóng 2,5 m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng và dao động ngược pha là: A. 0 B. 2,5 m. C. 0,625m D. 1.25m Câu 15: Người ta đặt trong nước một nguồn âm có tần số 725Hz và vận tốc truyền âm trong nước là 1450ms. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trong nứơc dao động ngược pha là: A. 0,25m B. 1m C. 0,5m D.1cm Câu 16: Một nguồn âm dìm trong nước có tần số f = 500Hz. Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách nhau 25cm luôn lệch pha nhau 4 . Vận tốc truyền sóng nước là: A. 500ms B. 1kms C. 250ms D. 750ms Câu 17:Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 3m . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau 900 là: A. 0,75m B. 1,5m C. 3m D. Một giá trị khác. Câu 18: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 5m . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là: A. 10m B. 2,5m C. 5m D. 1,25m. Câu 19: Tại 1 điểm O trên mặt nước yên tĩnh có 1 nguồn D Đ ĐH theo phương thẳng đứng với tần số f = 2(Hz).Từ điểm O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung qua...
Trang 1CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM CHƯƠNG III : SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM A TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1 CÁC ĐỊNH NGHĨA:
+ Sóng cơ là những dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất theo thơig gian
+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định
+ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng
Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su
+ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng
Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo
+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử vật chất của môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử vật chất của môi trường sóng truyền qua + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ són : f =
1
+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trongmôi trường
+ Bước sóng :là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ = vT =
fv
+Bước sóng cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau
+ Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình
truyền sóng thì biên độ sóng tại A và tại M bằng nhau (Ao = AM = A) Thì : uM =Acos 2(
* Nguồn kết hợp, sóng kết hợp, Sự giao thoa của sóng kết hợp
+ Hai nguồn dao động cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai
Trang 2+ Giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chổ cố định mà biên độ sóng được tăng cường hoặc bị giảm bớt
*Lý thuyết về giao thoa:
+Giả sử S1 và S2 là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng uS1 =uS2 = Acos + Khi hai sóng kết hợp gặp nhau:
Tại những chổ chúng cùng pha, chúng sẽ tăng cường nhau, biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại:
VỊ TRÍ CÁC CỰC ĐẠI GIAO THOA(Gợn lồi): Những chổ mà hiệu đường đi bằng một số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = k ;( k = 0, 1, 2 , ) dao động của môi trường ở đây là mạnh nhất
Tại những chổ chúng ngược pha, chúng sẽ triệt tiêu nhau, biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực
, ;( k = 0, 1, 2 , ) dao động của môi trường ở đây là yếu nhất
Tại những điểm khác thì biên độ sóng có giá trị trung gian
*Điều kiện giao thoa: thỏa mãn là hai sóng kết hợp có các đặc điểm sau :
-Dao động cùng phương , cùng chu kỳ hay tần số
Có hiệu số pha không đổi theo thời gian
4.SÓNG DỪNG
+ Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trưởng hợp xuất hiện các nút và các bụng
+ Sóng dừng có được là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ cùng phát ra từ một nguồn
+ Lập phương trình sóng dừng: Giả sử sóng tại A có phơng trình : uA= a cost lập phương trình dao động của sóng tại M cách A( hoặc cách B) một khoảng x, biết vận tốc truyền sóng là v, chiều dài dây là l và tần số f
+ Điều kiện để có sóng dừng
Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút ở hai đầu (hai đầu cố định) thì chiều dài của sợi dây phải
bằng một số nguyên lần nữa bước sóng l = k 2
Để có sóng dừng trên sợi dây với một đầu là nút một đầu là bụng (một đầu cố định, một đầu dao động) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ
Trang 3CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM
Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là
*Nguồn âm: Một vật dao động tạo phát ra âm là một nguồn âm *Âm nghe được , hạ âm, siêu âm
+Âm nghe được(âm thanh) có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây ra cảm giác âm trong tai con người +Hạ âm : Những sóng cơ học tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm, tai người không nghe được +siêu âm :Những sóng cơ học tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm , tai người không nghe được +Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm đều là những sóng cơ học lan truyền trong môi trường vật chất
nhưng chúng có tần số khác nhau và tai người chỉ cảm thụ được âm thanh chứ không cảm thụ được sóng hạ âm và sóng siêu âm
+Nhạc âm có tần số xác định * Môi trường truyền âm
Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không
Các vật liệu như bông, nhung, tấm xốp có tính đàn hồi kém nên truyền âm kém, chúng được dùng làm vật liệu cách âm
*Tốc độ truyền âm: Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với một tốc độ xác định
Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường Nói chung tốc độ âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi còn tần số của âm thì không thay đổi
* Các đặc tính vật lý của âm
-Tần số âm: Tần số của của sóng âm cũng là tần số âm
-Cường độ âm : I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị
diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phuơng truyền sóng trong một đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm là W/m2
-Mức Cường độ âm : Mức cường độ âm L là lôga thập phân của thương số giữa cường độ âm I và cường
độ âm chuẩn Io: L(B) = lg
-Âm cơ bản và hoạ âm : Sóng âm do một người hay một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm
phát ra cùng một lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm
có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm nói
trên
Đồ thị dao động âm : của cùng một nhạc âm (như âm la chẳng hạn) do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì
hoàn toàn khác nhau
* Các đặc tính sinh lý của âm
+ Độ cao của âm: phụ vào tần số của âm
Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ
+ Độ to của âm: gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm
+ Âm sắc: Giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị
dao động âm
Trang 4CHỦ ĐỀ 1 : CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SĨNG & THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH SĨNG
Hai dao động cùng pha khi cĩ : k2 d k
Hai dao động ngược pha khi cĩ : (2k1) )
3 Viết phương trình sĩng : Muốn viết phương trình dao động tại một điểm bất kỳ nào đĩ trên phương
truyền, ta phải biết được phương trình dao động của một điểm nào đĩ cho trước Cho phương trình sĩng tại O là : u0(t) = A.cos t = A.cos
A Chỉ cĩ chất khí mới truyền được sĩng dọc B Sĩng truyền tại mặt nước là sĩng ngang C Khi sĩng truyền thì vật chất cũng truyền theo D Các câu trên đều sai
Câu 2: Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau :
A Vận tốc truyền năng lượng trong dao động gọi là vận tốc truyền sĩng
B Chu kì chung của các phần tử cĩ sĩng truyền qua gọi là chu kì của sĩng
C Năng lượng của sĩng tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4 của tần số D Biên độ của sĩng luơn luơn khơng đổi
Câu 3: Chọn câu sai
A Bước sĩng là khoảng cách giữa hai điển dao đợng cùng pha B Bước sĩng là quãng đường mà sĩng truyền đi trong một chu kỳ
C Trên phương truyền sĩng, hai điểm cách nhau một số nguyên lần bước sĩng thì dao động cùng pha D Trên phương truyền sĩng, hai điểm cách nhau một số lẻ nửa lần bước sĩng thì dao động ngược pha
Câu 4 : Câu nĩi nào là đúng khi nĩi về bước sĩng
A Bước sĩng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền nhanh hay chậm của sĩng B Bước sĩng là quãng đường mà sĩng truyền được trong khoảng thời gian một giây C Bước sĩng là quãng đường mà sĩng truyền đi trọng một chu kỳ
D Bước sĩng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất dao động ngược pha
Câu 5: 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
Câu 6: Trên mợt phương truyền sĩng, những điểm dao động ngược pha cách nhau một khoảng:
Trang 5CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM
Câu 7: Một người quan sát 1 chiếc phao nổi trên mặt biển , thấy nó nhô lên cao 6 lần trong 15 giây Coi
sóng bi ển là sóng ngang Chu kì dao động của sóng biển là :
A T = 2,5 (s) B T = 3 (s) C T = 5 (s) D T = 6(s)
Câu 8: Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2m và có 6 ngọn
sóng qua trước mặt trọng 8s Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là:
A 2,66 m/s B 1,25m/s C 2,5m/s D 1,5 m/s
Câu 9:Một điểm A trên mặt nước dao động với tần số 100Hz Trên mặt nước người ta đo được khoảng cách giữa 7
gợn lồi liên tiếp là 3cm Khi đó vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :
A v = 50cm/s B v = 50m/s C v = 45 cm/s D v = 200 cm/s
Câu 10: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 2m Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng
một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là:
A 4 m B 1m C 1,5m D 2m
Câu 11: Hai điểm ở cách một nguồn âm những khoảng 6,1m và 6,35m, tần số âm là 680Hz, vận tốc truyền âm
trong không khí là 340m/s Độ lệch pha của sóng âm tại hai điểm trên là: A
4
B 2 C. D.4
Câu 12:Một sóng ngang truyền dọc theo sợi dây với tần số f = 10(Hz), hai điểm trên dây cách nhau 50(cm) dao
động với độ lệch pha 5π/3 Vận tốc truyền sóng trên dây bằng
A 6(m/s) B 3(m/s) C 10(m/s) D.5(m/s)
Câu 13:Một sóng cơ học phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước vận tốc 2m/s Người ta thấy hai điểm M,
N gần nhau nhất trên mặt nước nằm trên cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40cm luôn dao động ngược pha
Câu 15: Người ta đặt trong nước một nguồn âm có tần số 725Hz và vận tốc truyền âm trong nước là 1450m/s
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trong nứơc dao động ngược pha là:
A 0,25m B 1m C 0,5m D.1cm
Câu 16: Một nguồn âm dìm trong nước có tần số f = 500Hz Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách
nhau 25cm luôn lệch pha nhau
4
Vận tốc truyền sóng nước là:
A 500m/s B 1km/s C 250m/s D 750m/s
Câu 17:Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng3m Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng
một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau 900 là:
A 0,75m B 1,5m C 3m D Một giá trị khác
Câu 18: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 5m Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng
một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là:
A 10m B 2,5m C 5m D 1,25m
Câu 19: Tại 1 điểm O trên mặt nước yên tĩnh có 1 nguồn D Đ ĐH theo phương thẳng đứng với tần số f =
2(Hz).Từ điểm O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh Khoảng cách giữa 2 gợn sóng liên tiếp là 20(cm) Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :
A 20(cm / s) B 40(cm / s) C 80(cm / s) D 120 (cm / s)
Câu 20: Khi âm truyền từ không khí vào nước, bước sóng của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần? Biết vận tốc âm
trong nước là 1530m/s, trong không khí là 340m/s
A.không đổi B.tăng 4,5 lần C.giảm 4,5 lần D.giảm 1190 lần
Câu 21: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa
hai ngọn sóng kề nhau là 2m Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là
A v = 1m/s B v = 2 m/s C v = 1,8 m/s D v = 3,6 m/s
Trang 6Câu 22:Phương sóng tại nguồn O là uo=Acos(t+)cm.Phương trình sóng tại điểm M cách O một đoạn OM = d là:
Câu 23: Chọn câu trả lời đúng:
Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc 1m/s Phương trình sóng của một điểm O trên phương truyền đó là:U0 = 3sint(cm).Phương trình sóng tại một điểm M nằm sau O và cách O 25cm là:
Câu 24: Đầu O của một sợi dây đàn hồi dao động với phương trình u = 2 sin2t (cm) tạo ra một sóng
ngang trên dây có vận tốc v= 20 cm/s Một điểm M trên dây cách O một khoảng 2,5 cm dao động với C.uM = 2.cos(2t )(cm) D.uM=2.cos2t (cm)
Câu 25: Một sóng cơ học lan truyền trên 1 phương truyền sóng với vận tốc 40 (cm / s) Phương trình sóng
của 1 điểm O trên phương truyền đó là : u o = 2 sin 2 t (cm) Phương trình sóng tại 1 điểm M nằm trước
Câu 26: Một nguồn sóng tại O có phương trình u0 = a.cos(10t) truyền theo phương Ox đến điểm M cách O một đoạn x có phương trình u = a.cos(10t 4x), x(m) Vận tốc truyền sóng là
A 9,14m/s B 8,85m/s C 7,85m/s D 7,14m/s
Câu 27: Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x 2000t) (cm), trong đó
x là toạ độ được tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng giây (s) Vận tốc của sóng là
Câu 30: Sóng truyền từ điểm M đến điểm O rồi đến điểm N trên cùng 1 phương truyền sóng với vận tốc
v = 20(m / s) Cho biết tại O dao động có phương trình u o = 4 cos ( 2 f t
Trang 7CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM
A Tăng 4 lần B Tăng 2 lần C Không đổi D Giảm 2 lần
Câu 32: Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần sốf 30Hz Vận tốc truyền sóng
là một giá trị nào đó trong khoảng
1 Biết tại điểm M cách O một khoảng 10cm sóng tại đó luôn
dao động ngược pha với dao động tại O Giá trị của vận tốc đó là:
A 2m/s B 3m/s C.2,4m/s D.1,6m/s
Dùng dữ kiện sau đây để trả lời bài 34,35
Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với biên độ 1,5cm, chu kì T = 2s Hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động cùng pha cách nhau 6cm
Câu 34 Phương trình dao động tại M cách O 1,5 cm là:
Câu 36 : Sóng lan truyền từ nguồn O dọc theo 1 đường thẳng với biên độ không đổi Ở thời điểm t = 0 ,
điểm O đi qua vị trí cân bằng theo chiều (+) Một điểm cách nguồn 1 khoảng bằng 1/4 bước sóng có li độ 5(cm) ở thời điểm bằng 1/2 chu kì Biên độ của sóng là
Trang 8CHỦ ĐỀ 2 GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC
2 nguyên thì M dao động với Ama x, nếu k lẻ M ko dao động A=0
2.Biểu thức sóng tổng hợp tại M trong miền giao thoa:
Nếu : n ≤ k + ½ thì : Số điểm dao động với biên độ cực đại : N = 2k + 1 Số điểm dao động với biên độ cực tiểu : N’ = 2k Nếu : n > k + ½ thì : Số điểm dao động với biên độ cực đại : N = 2k + 1 Số điểm dao động với biên độ cực tiểu : N’ = 2(k + 1) Nếu : n = k (kể cả A, B) thì : Số điểm dao động với biên độ cực đại : N = 2(k – 1) + 1 Số điểm dao động với biên độ cực tiểu : N’ = 2k
+ Tính được số đường cực đại trong khoảng CD
6.Tìm số đường hyperbol trong khoảng CA của hình giới hạn
Trang 9CHUYÊN ĐỀ : SÓNG CƠ- SÓNG ÂM
1 Chọn câu đúng Nguồn kết hợp là hai nguồn dao động:
C Cùng tần số, cùng pha hoặc độ lệch pha không đổi theo thời gian D Cùng tần số, cùng pha và cùng biên độ dao động
2 Chọn câu sai Sóng kết hợp là sóng được phát ra từ các nguồn:
A có cùng tần số, cùng phương truyền
B có cùng tần số và có độ lệch pha không thay đổi theo thời gian
C có cùng tần số và cùng pha hoặc độ lệch pha không thay đổi theo thời gian D có cùng tần số và cùng pha
3 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ hai tâm sóng có các đặc điểm sau:
C Cùng tần số, lệch pha nhau một góc không đổi D Cùng biên độ cùng pha
4 Phát biểu nào sau đây là đúng
A Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau B Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau
C Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ
D Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha
5 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm dao động với biên độ cực đại
B Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm không dao động
C Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm không dao động tạo thành các vân cực tiểu
D Khi xảy ra hiện thượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành các đường thẳng cực đại
6 Trong hiện tượng dao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên đường
nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?
A Bằng hai lần bước sóng B Bằng một bước sóng
C Bằng một nửa bước sóng D Bằng một phần tư bước sóng
7 Chọn câu đúng Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có phương
trình sóng tại A, B là: uA = uB = asint thì quỹ tích những điểm dao động với biên độ cực đại bằng 2a là: A họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm và bao gồm cả đường trung trực của AB B họ các đường hyperbol có tiêu điểm AB
C đường trung trực của AB
D họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm
8 Chọn câu đúng Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có phương
trình sóng tại A, B là: uA = uB = asint thì quỹ tích những điểm đứng yên không dao động là: A họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm và bao gồm cả đường trung trực của AB B họ các đường hyperbol có tiêu điểm AB
C đường trung trực của AB
D họ các đường hyperbol nhận A, B làm tiêu điểm
9 Điều nào sau đây là đúng khi nói về sự giao thoa sóng?
A Giao thoa sóng là sự tổng hợp các sóng khác nhau trong không gian
B Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng pha hoặc có hiệu số pha không đổi theo thời gian
C Quỹ tích những điểm dao động cùng pha là một hyperbol
D Điều kiện để biên độ sóng cực đại là các sóng thành phần phải ngược pha
10 Chọn câu đúng Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có
phương trình sóng tại A, B là: uA = uB = asint thì biên độ sóng tổng hợp tại M (với MA = d1 và MB =
Trang 1011 Chọn câu đúng Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có
phương trình sóng tại A, B là: uA = uB = asint thì pha ban đầu của sóng tổng hợp tại M (với MA = d1 và
12 Chọn câu đúng Trong quá trình giao thoa sóng Gọi là độ lệch pha của hai sóng thành phần Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị cực đại khi:
13 Chọn câu đúng Trong quá trình giao thoa sóng Gọi là độ lệch pha của hai sóng thành phần Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị nhỏ nhất khi:
18 Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10cm có phương trình dao động là uA uB5sin 20 t(cm) Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1m/s Phương trình dao động tổng hợp tại điểm M trên mặt nước là trung điểm của AB là:
A u10 sin(20 t )(cm) B u5 sin(20 t )(cm) C u10 sin(20 t )(cm) D u5 sin(20 t )(cm)
19 Trong thí nghiệm về giao thoa sóng, người ta tạo trên mặt nước hai nguồn A và B dao độngcùng phương trình
uA = uB = 5cos(10t)cm, vận tốc truyền sóng là 20cm/s Điểm M trên mặt nước cóMA=7,2cm, MB = 8,2cm có phương trình dao động là:
A uM = 5 2 cos(20t 7,7 )cm B uM = 5 2 cos(10t+ 3,85)cm C uM = 10 2 cos(10 t 3,85 )cm D uM = 5 2 cos(10 t 3,85 )cm
20 Hai điểm A và B (AB = 10cm) trên mặt chất lỏng dao động theo cùng phương trình
uA = uB = 2sin(100 t)cm, với vận tốc truyền sóng trên mặt nước 100cm/s, Phương trình sóng của điểm M ở trên
đường trung trực của AB là
A uM = 4sin(100 t d)cm B uM = 4sin(100 t + d)cm C uM = 2sin(100 t+d)cm D uM = 4sin(200t2d)cm