Chương II: SÓNG CƠ HỌC pptx

ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học Chương II: SÓNG CƠ HỌC 1. Các đại lượng cơ bản 1. Một người quan sát hiện tượng sóng nước trong một cái hồ thấy một chiếc lá dao động trên mặt hồ nhô lên mặt nước 20 lần trong 54 giây. Tính chu kì và tần số của sóng trên mặt hồ. A. 0,37s, 2,7Hz B. 2,7s, 0,37Hz C. 2,84s, 0,35Hz D. một đáp án khác 2. Một dao động có chu kì T = 0,005s sinh ra trong nước một sóng có bước sóng λ = 7,175cm. Tính tốc độ truyền sóng trong nước. A. 14,35m/s B. 14,30m/s C. 14,50m/s D. một đáp án khác 3. Một người quan sát trên mặt nước thấy một mẩu giấy nhô lên mặt nước 41 lần trong 144 giây và đo được khoảng cách giữa ba đỉnh sóng liên tiếp là 18m. Tính chu kì và tốc độ truyền sóng trên mặt nước. A. 3,6s và 200cm/s B. 3s và 250cm/s C. 3,6s và 250cm/s D. một đáp án khác 4. Một dao động có tần số f =100 Hz tạo ra trên mặt nước một sóng có biên độ A. Biết rằng khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3cm. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. A. 50cm/s B. 40cm/s C. 38cm/s D. một đáp án khác 5. Tại một điểm O trên mặt nước yên tĩnh có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với chu kì T=0,5s. Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sóng kế tiếp là 20cm. Tìm giá trị của tốc độ truyền sóng A. 160cm/s B. 80cm/s. C. 40cm/s. D. 120cm/s. • Một mũi nhọn S gắn vào đầu một lá thép nằm ngang và chạm vào mặt nước. Khi lá thép dao động với tần số 36Hz, S tạo ra trên mặt nước một sóng có khoảng cách giữa 9 đỉnh liên tiếp là 4cm. Tốc độ truyền sóng là A. 16cm/s B. 18cm/s C. 32cm/s. D. một đáp số khác. • Một người quan sát trên mặt biển thấy một cái phao nhô lên 10 lần trong khoảng thời gian 45s, khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là 6m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển có giá trị A. 2m/s. B. 1,8m/s. C. 1,5m/s. D. 1,2m/s. • Một người quan sát sóng biển thấy: kể từ lúc ngọn sóng thứ nhất đi qua trước mặt đến khi ngọn sóng thứ sáu đi qua hết thời gian 12s. Biết tốc độ truyền sóng là 2m/s thì bước sóng sẽ là A. 4,8m. B. 4m. C. 6,4m D. 5,2m. 6. Từ nguồn phát sóng O, một sóng cơ học có biên độ nhỏ lan truyền theo phương qua M, N với MN = 20 cm. ở cùng phía với nguồn O. Người ta thấy hai điểm dao động với phương trình lần lượt là: u M = a M cos(40 π t - π ) cm, u N = a N cos(40 π t - 11 π ) cm. • Tính bước sóng và tần số của dao động sóng nói trên. A. 4cm và 20Hz B. 2cm và 20Hz C. 3cm và 20Hz D. một đáp án khác • Tính tốc độ truyền sóng. A. 80cm/s B. 40cm/s C. 60cm/s D. một đáp án khác 2. Phương trình sóng 1. Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn D. Biết tần số f, bước sóng λ và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình sóng truyền. Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M có dạng u M (t) = acos2πft thì phương trình dao động của phần tử vật chất tại O là A. 0 d u (t) acos2 (ft ).=π− λ B. 0 d u (t) acos2 (ft ).=π+ λ C. 0 d u (t) acos (ft ).=π− λ D. 0 d u (t) acos (ft ).=π+ λ 2. Cho thanh sắt một đầu có gắn quả cầu nhỏ chạm nhẹ vào mặt nướC. Cho thanh sắt dao động điều hoà với phương trình: u = 3cos(2 π t – 0,5 π ). mm. Coi biên độ không đổi theo khoảng cách. • Tìm bước sóng của sóng nước nói trên. Biết tốc độ truyền sóng là v = 40 cm/s. A. 40cm B. 20cm C. 10cm D. một đáp án khác • Hãy viết phương trình dao động của điểm M cách nguồn O một khoảng d = 8cm. A. u = 3cos (2 π t – 0,4 π ) mm B. u = 3cos (2 π t – 0,9 π ) mm C. u = 3cos (2 π t + 0,1 π ) mm D. một đáp án khác • Hãy viết phương trình dao động của điểm N cách nguồn O một khoảng d = 12cm. A. u = 3cos (2 π t – 1,1 π ) mm B. u = 3cos(2 π t – 0,6 π ) mm C. u = 3sin (2 π t – 0,8 π ) mm D. một đáp án khác 3. Sóng truyền với tốc độ không đổi v = 10 m/s từ một điểm O đến một điểm M nằm trên cùng phương truyền sóng. Khoảng cách OM = d = 0,5 m . Coi biên độ a của sóng luôn không đổi. • Phương trình sóng tại M theo đơn vị mm là. Biết rằng O có phương trình u = 5cos(10 π t - π /3) mm, biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Chọn đáp án sai. 1 fundamentalofphysics@gmail.com ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học A. u= 5cos(10 π t + π /6- π ) mm B. u =5cos(10 π t + π /6) mm C. u = 5cos(10 π t – 0,83 π )mm D. u = 5cos(10 π t – 2,6)mm • Thành lập phương trình sóng tại M. Biết rằng O có phương trình u = 7cos( π t -3 π /4) mm, biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. A. u = 7cos( π t - 4 π /5) mm B. u = -5cos( π t - 3 π /4) mm C. u = 5cos( π t - 23 π /4) mm D. một đáp án khác 4. Một nguồn dao dộng sóng với tần số f = 50Hz trên mặt nước xuất hiện những sóng tròn đồng tâm cách xa nhau 2 cm. • Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nướC. A. 10cm/s B. 100cm/s C. 50cm/s D. một đáp án khác • Lập biểu thức sóng tại M cách nguồn một khoảng là d = 12cm. Biết nguồn dao động với phương trình u = 2 cos ω t cm. A. u = 2cos(100 π t -12,5 π ) cm B. u = 2cos(100 π t) cm C. u =2cos(100 π t – 12 π ) cm D. một đáp án khác 5. Một mũi nhọn S được gắn vào đầu của một lá thép nằm ngang và chạm nhẹ vào mặt nướC. Khi đầu lá thép dao động theo phương thẳng đứng với tần số f =100Hz, S tạo ra trên mặt nước một sóng có biên độ a = 0,5 cm. Biết rằng khoảng cách giữa 9 gợn lồi liên tiếp là 4cm. • Tính chu kì và tốc độ truyền sóng trên mặt nướC. A. 0,1s và 500cm/s B. 0,01s và 100cm/s C. 0,01s và 50cm/s D. A, B đều đúng • Viết phương trình dao động tại điểm M trên mặt nước cách S một khoảng d = 5cm. Coi biên độ không phụ thuộc vào khoảng cách tới S và pha ban đầu của nguồn bằng không. A. u = 0,5cos(200 π t + 20 π ) cm B. u = 0,5cos(200 π t) cm C. u = 0,5cos(200 π t – 20 π ) cm D. một đáp án khác 3. Giao thoa Vấn đề 1: Lập phương trình 1. Trên bề mặt của chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp u 1 = 3cos(20 π t) và u 2 = 3cos(20 π t) cm. Tốc độ truyền sóng trong chất lỏng là 50cm/s, coi biên độ không đổi trong quá trình truyền sóng.  Thành lập phương trình dao động tại M trên mặt thoáng cách O 1 và O 2 những đoạn d 1 = 25 cm và d 2 = 20cm. A. u = 6cos(20 π t – 9 π ) cm. B. u = -6cos(20 π t – 9 π ) cm. C. u = 6cos(20 π t) cm. D. cả A, B, C đều sai  Thành lập phương trình dao động tại N trên mặt thoáng cách O 1 và O 2 những đoạn d 1 = 5 cm và d 2 = 20cm. A. u = -6cos(20 π t – 5 π ) cm. B. u = 6cos(20 π t – 5 π ) cm. C. u = -6cos(20 π t + 4,5 π ) cm. D. cả A, B, C đều sai 2. π 2 fundamentalofphysics@gmail.com Cho phương trình sóng tại hai điểm O 1 O 2 trên mặt nước dao động với phương trình lần lượt là: u 1 = 5cos(200 t ) cm, u 2 = 5Cos(200 π t + π ) cm, trên mặt nước có hiện tượng giao thoa với tốc độ truyền sóng là 1m/s, coi biên độ kh đổi theo khoảng cách.  Hãy lập phương trình sóng tại điểm M cách hai nguồn lần lượt là d 1 = 10cm, d 2 = 12,5cm. A. u =10cos(200 ông π t – 22,5 π ) cm. B.u =10cos(200 π t – 22 π ) cm. C. u = -10cos(200 π t – 0,5) cm. D. cả A, B, C đều sai  Hãy lập phương trình sóng tại điểm N cách hai nguồn lần lượt là d 1 = 15cm, d 2 = 9,5cm. A. u =-10cos(200 π t -24 π ) cm. B. u = 10cos(200 π t) cm. C. u = 10cos(200 π t – 24 π ) cm. D. cả A, B, C đều sai 3. Hai nguồn sóng và S dao đông với phương trình u 1 = u 2 = acos(S 1 2 ω t) cm cách nhau 10 cm dao động cùng pha với tần số f =100 Hz có biên độ là 0, . Khi đó trên mặt nước tại vùng giữa S và S t hiện 5 gợn lồi và những gợn này cắt S và S thành 6 đoạn mà hai đoạn ở hai đầu chỉ bằng một nửa các đoạn còn lại.  Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên mặt nước. A. 4cm và 400cm/s B. 2cm và 200cm/s C. 1,7cm và 170cm/s D. một đáp án khác  Viết phương trình dao động sóng tại một điểm trên mặt nước cách nguồn lần lượt là: d = 6 cm và d = 10 cm. A. u = 0,4cos(20 4 cm 1 2 xuấ 1 2 1 2 0 π t – 4 π ) cm. B. u = -0,4cos(200 π t ) cm. C.u =-0,8cos(200 π t – 4 π ) cm. D. cả A, B, C đều sai 4. Hiệu pha của 2 sóng giống nhau phải bằng bao nhiêu để khi giao thoa sóng hoàn toàn triệt tiêu. A. 0 B. π/4 C. π/2 D. π Vấn đề 2: Xác định trạng thái dao động 1. Âm thoa có tần số f= 100 Hz tạo ra trên mặt nước hai nguồn dao động O và O dao động cùng pha, cùng tần số. Biết trên mặt nước xuất hiện một hệ gợn lồi gồm một gợn thẳng và 14 gợn dạng hypebol mỗi bên. Khoảng cách giữa 2 gợn ngoài cùng đo được là 2,8 cm  Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước. A. 20cm/s B. 40cm/s C. 50cm/s D. một đáp án khác 1 2 ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học  Xác định trạng thái dao độn n m , vàg của hai điểm M 1 và M 2 trê ặt nướC. Biết O 1 M 1 = 4,5 cm; O 2 M 1 = 3,5 cm O 1 M 2 =4 cm, O 2 M 2 =3,5 cm. A. M 2 cực đại, M 1 cực tiểu. B. M 1 cực đại, M 2 cực tiểu. C. M 1 , M 2 đều dao động với biên độ cực tiểu. D. cả A, B, C đều sai 2. Hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau một khoảng 50 mm dao động trên mặt thoáng của một chất lỏng theo cùng phương trình: x = 5cos(100 π t)mm. Xét về mộ rực của AB t phía đường trung t , ta đi qua điểm M B = 15(mm) thấy gợn sóng bậc k có hiệu số MA - M và gợn sóng bậc k + 2 đi qua điểm M' có hiệu số M'A - M'B = 35(mm). ước sóng λ và tốc độ tru rên mặt chất lỏng?  Tìm b yền sóng t 10m và 50A. 20mm và 10cm /s B. cm/s C. /s D. trên đường trung trực của AB cách nguồn A bao nhiêu? C. 45mm D. một đáp án khác 10mm và 50cm một đáp án khác  Điểm dao động cùng pha gần nhất với nguồn dao động nằm A. 30mm B. 65mm Vấn đề 3: Tìm số điểm dao động cực đại, cực tiểu 1. Trong TN giao thoa sóng nước hai nguồn O O O có bao nhiêu điểm 1 ,O 2 cách nhau O 1 O 2 = 9 cm dao động cùng pha với tần số f = 15 Hz, v = 60 cm/s. 1 2 với biên độ cực đại.  Giữa 5 dao động A. điểm B. 6 điểm C. 4 điểm D. một đáp án khác  Giữa O 1 O 2 có bao nhiêu vân cực tiểu? A. 3 CT B. 4 CT C. 5 CT D. một đáp án khác 2. Trong hiện tượng giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp cùng pha cách nhau 18 cm, tần số f = 30 Hz. Tốc truyền sóng v = 0,6m /s. Số điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu giữa hai nguồn là A. 16CĐ và 17CT B. 17CĐ và 16CT C. 17CĐ và 18CT D. một đáp án khác thoa S 1 và S 2 cá n mặt chất lỏng v n lượt là: u 1 = 0,2cch nhau 10 cm trê ới phương trình lầ os50 π t cm, u 2 = 0,2c 3 fundamentalofphysics@gmail.com 3. Hai nguồn giao os(50 π t + π ) tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,5 m/s coi biên độ sóng là không đổi. Xác định số điểm có biên ực đại cực tiểu trênđộ c S 1 S 2 . A. 10CĐ và 9CT B. 9CĐ và 8CT C. 8CĐ và 9CT D. một đáp án khác 4. Cho hai nguồn kết hợp cách nh ược pha, cùng tau 5cm dao động ng ần số.  Nếu sóng do hai nguồn này tạo ra có bước sóng λ = 2cm thì trên đoạn S 1 S 2 có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu(không kể hai vị trí S 1 ,S 2 của hai nguồn ). 4CĐ và 3CT B. 4CĐ và 5CT A.  Nếu sóng do hai C. 5CĐ và 4CT một đáp án khác nguồn này tạo ra D. có bước sóng λ = 0,5cm thì trên 2 nhiêu điểm dao c đại và ể hai vị trí S 1 ,S 2 của hai nguồn ). B. 18CĐ và 19CT C. 20CĐ và 19CT D. một đáp án khác đoạn S có bao 1 S động với biên độ cự cực tiểu(không k A. 19CĐ và 18CT 4. Sóng dừng Vấn đề 1: Tìm các đại lượng 1 Một sợi dây AB dài 2m căng ngang đầu B cố định đầu A dao độ đứng với t ên dây hình thành dao động só rên sợi dây. A. 8 D. một đáp án khác ng theo phương thẳng ng là a = 4 cm ần số f = 50Hz. Tr 10 bó sóng mà hai đầu A, B là hai bước sóng và tốc độ tru nút. Biết biên độ  Tính yền sóng t A. 40cm và 2000cm/s B. 40cm và 0,8cm/s C. 20cm và 1000cm/s D. một đáp án khác  Tìm bề rộng của một bụng sóng. cm B. 16cm C. 4cm 2 Trên một sợi dây đàn hồi căng à một b nút sóng. MN có 3 bụng A. 2 D. 36cm và 1,8cm/s ngang có sóng dừng, M l ụng sóng còn N là một Biết rằng trong khoảng sóng. Cho MN = 63(cm), tần số của sóng f = 20Hz. Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng. 8cm và 560cm/s B. 50,4cm và 1008cm/s C. 36cm và 720cm/s 3 Dây AB dài 54 cm xảy ra người ta th gắn vào một âm thoa tại B, A cố cách từ B đến nút thứ định. Khi dây với tầ ng sóng dừng 4 là 24 cm A. 1 và 11bụng D. một đáp án khác âm thoa dao động trên coi B là một nút thứ 0) n số f = 50Hz có hiện tượ ấy khoảng và tốc độ tru Tính bước sóng yền sóng trên dây. A. 12cm và 600cm/s B. 6cm và 300cm/s C. 16cm và 800cm/s D. 12cm và 0,24cm/s  Tính số nút sóng và số bụng sóng trên dây. 0nút và 9 bụng B. 9nút và 10bụng C. 10nút 4 Sợi dây đàn hồi căng ngang, đ đầu B rung nhờ m tạo thành sóng dừ ố 20 Hz. Khoảng A. 2 ột đáp án khác ầu A có định ột dụng cụ để ng trên dây với tần s cách giữa 5 nút liên tiếp là 10cm. Tính tốc độ truyền sóng trên dây. 00cm/s B. 100cm/s C. 50cm/s D. m ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học 5 Một dây AB, đầu B gắn chặt, đ ần số f. K ên AB có là một nút còn A A. 2 à 100cm/s D. một đáp án khác ầu A gắn vào âm thoa t hi dao động ta thấy tr 4 bụng sóng dừng, B ngay sát nút sóng dừng . Tính bước sóng và tốc độ của sóng trên dây biết: AB = 20 cm, f = 10 Hz. 0cm và 200cm/s B. 5cm và 50cm/s C. 10cm v 6 Một ống dây và một sợi d bằng sắt. Căng sợ một đầu ốngây mảnh i dây trước d ẽ) . Cho dòng điện xoay chiề B. 50Hz C. 100Hz z 0cm và trên dâ có 20 bụng sóng sóng. Tìm b dây. cm và 5m/s C. 2,5cm và 2,5m/s D. một đáp án khác ây (Hình v u vào ống dây có ền sóng trên 4 fundamentalofphysics@gmail.com tần số là 50Hz?  Hỏi nếu có hiện tượng sóng dừng trên dây thì sóng có tần số bao nhiêu? Hz A. 0  Biết dây dài 10 D. 25H và hai đầu là hai núty người ta thấy ước sóng và vận tốc truy i A B A. 10cm và 10m/s B. 5 Vấn đề 2: Lập phương trình 1 Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 45cm. Sóng truyền từ A với phương trình u = 3cos8 π t cm. Với biên độ không đổi trong ình truyền và tốc độ tr à v = 40cm/s. Đầu B c B C D quá tr uyền sóng l ố định.  Tìm bước sóng của sóng dừng nói trên. A. 10cm . 20cm . 5cm . một đáp án khác  Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 22,5 cm. π t - 8 π A. u = 6 cos (8 π t – 8,5 π ) cm B. u = 6 cos (8 ) cm . u = -C 6cos(8 π t – π ) cm D. mộ đáp án 8 t kh A. u ác  Hãy lập phương trình sóng tại một điểm N bất kì cách B một khoảng là d = 11,25 cm. = 3 2 cos (8 π t + 8,5 π ) cm B. u = -3 2 cos(8 π t – 8,5 π ) cm π t – 8,5 π ) cm D. đáp án khác C. u = 3 2 cos (8 π 2. Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 50cm. Sóng truyền từ A với phương trình u = 5 cos 40 t cm. Với biên độ không đổi trong rình truyền và tốc độ tr là v = 160cm/s. Đầu B B. 8c á há quá t uyền sóng tự do.  Tính bước sóng của sóng dừng nói trên. A. 4cm m C. 16cm D. một đ p án k c  Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 24 cm. π t – 12,5 π ) cm π t – 12,5 π ) cm A. u = 0 cm B. u = -10 cos (4 10C. u = cos (400 A. u D. đáp án khác  Hãy lập phương trình sóng tại một điểm N bất kì cách B một khoảng là d = 9 cm. = 5 2 cos (40 π t ) cm B. u = -5 2 cos (40 π t – 12,5 π ) cm C.u =5 π t–12,5 π ) cm D. một đáp án khác 2 cos (40 0 π 3 Xét sóng dừng trên sợi dây đàn hồi dài l = 30cm. Sóng truyền từ A với phương trình u = 6 cos (6 t ) cm. Với biên độ không đổi g quá trình truyền và tốc óng là v = 120cm/s. Đ nh. C ộ k  Hãy lập phương trình sóng tại một điểm M bất kì cách B một khoảng là d = 7cm. .u =-12 cos (6 tron độ truyền s ầu B cố đị  Tính bước sóng của sóng dừng nói trên. A. 2cm B. 5cm . 4cm D. m t đáp án hác 0 π t – 14,5 π ) cm B. u = 12 cos (60 π t – 14,5 π ) cm C. u = 12 cos (60 π t – 14,5 π A ) cm D. một đáp án khác . ThS. TRẦN ĐÔNG HẢI Sóng cơ học Chương II: SÓNG CƠ HỌC 1. Các đại lượng cơ bản 1. Một người quan sát hiện tượng sóng nước trong một cái hồ thấy một chiếc lá dao. đến khi ngọn sóng thứ sáu đi qua hết thời gian 12s. Biết tốc độ truyền sóng là 2m/s thì bước sóng sẽ là A. 4,8m. B. 4m. C. 6,4m D. 5,2m. 6. Từ nguồn phát sóng O, một sóng cơ học có biên độ. Phương trình sóng 1. Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn D. Biết tần số f, bước sóng λ và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình sóng truyền.