Chuyên đề giao động sóng pptx

b/ Số đường dao động với biên độ cực tiểu giữa hai nguồn AB... 2/ Pha ban đầu tổng hợp tại M3/ Phương trình tổng hợp tại M II- Giao thoa với hai nguồn dao động cùng biên độ, cùng tần số,

I- Xác định các đại lượng trong phương trình dao động của sóng

- Chú ý: u và a phải cùng đơn vị; x (hoặc d) và λ phải cùng đơn vị.

1/ Xác định các đại lượng trong phương trình dao động sóng cho trước :

- Ví d ụ 1 : Tại điểm M cách tâm sóng một khoảng x có phương trình dao động uM = 4cos(200Πt – )(cm) Xác định tần số của sóng

* Hư ớ ng d ẫ n :

- Ví d ụ 2 : Cho một sóng ngang có phương trình sóng là u = 8cos2π( – )(mm), trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây Tính chu kì của sóng và bước sóng

* Hư ớ ng d ẫ n :

- Ví d ụ 3 : Tìm vận tốc sóng biểu thị bởi phương trình: u = 20cos(20x – 2000t)(u tính bằng cm, x tính bằng m, t tính bằng giây)

* Hư ớ ng d ẫ n :

2/ Viết phương trình dao động sóng

- Ví d ụ : Sóng phát từ nguồn S có phương trình uS = 4sin(2πt)(cm) Vận tốc truyền sóng 3(m/s) Viết phương trình sóng tại M cách S 12cm theo phương truyền sóng

* Hư ớ ng d ẫ n :

u = asin(ωt – ω )

– Xét điểm M cách A và B các đoạn d1, d2 (AB << d1, d2 để có thể coi biên độ các sóng truyền tới M là bằng nhau) Sóng từ A và B truyền đến M với vận tốc v.

1/ Biên độ tổng hợp tại M

a/ Số đường dao động với biên độ cực đại giữa hai nguồn AB

b/ Số đường dao động với biên độ cực tiểu giữa hai nguồn AB

2/ Pha ban đầu tổng hợp tại M

3/ Phương trình tổng hợp tại M

II- Giao thoa với hai nguồn dao động cùng biên độ, cùng tần số, vuông pha

– Xét điểm M cách A và B các đoạn d1, d2 (AB << d1, d2 để có thể coi biên độ các sóng truyền tới M là bằng nhau) Sóng từ A và B truyền đến M với vận tốc v.

1/ Biên độ tổng hợp tại M

a/ Số đường dao động với biên độ cực đại giữa hai nguồn AB

b/ Số đường dao động với biên độ cực tiểu giữa hai nguồn AB

2/ Pha ban đầu tổng hợp tại M

3/ Phương trình tổng hợp tại M

BẢNG TỔNG HỢP: BIÊN ĐỘ – PHA BAN ĐẦU – PHƯƠNG TRÌNH CỦA MỘT ĐIỂM

TRONG VÙNG GIAO THOA

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Bài t ậ p 1 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng A, B cách nhau 10(cm) dao động với phương trình uA = uB= 5sin(20t)(cm) Vận tốc truyền sóng 1(m/s) Phương trình dao động ở M trên mặt nước là trung điểm của AB?

ĐS: uM = 10sin(20t + π/2)(cm).Bài t ậ p 2 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng, người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng A, B dao động với phương trình u = u= 5sin(10t) (cm) Vận tốc truyền sóng

20(cm/s) Viết phương trình dao động ở M trên mặt nước cách A, B lần lượt là 7,2cm và 8,2cm.

ĐS: cực đại thứ hai.

Bài t ậ p 2 : Người ta khảo sát hiện tượng giao thoa trên mặt nước tạo thành do hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 15Hz Người ta thấy sóng có biên độ cực đại thứ nhất kể từ đường trung trực của AB tại những điểm M có hiệu khoảng cách đến A và B bằng 2cm Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước.

ĐS: 30 cm/s

Bài t ậ p 3 : Thực hiện giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp là S1 và S2 trên mặt nước phát

ra hai sóng đồng bộ có cùng biên độ 0,5 cm, tần số f = 15 Hz, tốc độ truyền sóng v = 60 cm/s Điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn 20 cm và cách S2một đoạn 10 cm sẽ có biên độ là bao nhiêu?

ĐS: 0(cm)

Bài t ậ p 4 : Thực hiện giao thoa sóng với hai nguồn kết hợp là S1 và S2 trên mặt nước phát

ra hai sóng đồng bộ có cùng biên độ 0,5 cm, bước sóng λ = 4 cm Điểm M trên mặt nước cách S1 một đoạn 20 cm và cách S2một đoạn 12 cm sẽ có biên độ là bao nhiêu?

ĐS: 1(cm)

Bài t ậ p 5 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B có tần số 15Hz, tốc độ truyền sóng là 30cm/s Tại điểm M cách A và B lần lượt là 31cm và 26cm là vân cực đại hay vân đứng yên thứ mấy?

ĐS: Đứng yên thứ 3.

Bài t ậ p 6 : Trong một thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động với tần số f = 15Hz Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s Tại một thời điểm nào sau đây dao động sẽ có biên độ cực đại (d1 và d2 lần lượt là khoảng cách từ điểm đang xét đến S1 và S2)

ĐS: N nằm trên đường đứng yên thứ 3 kể từ đường trung trực của AB.

Bài t ậ p 8 : Trên mặt chất lỏng tại 2 nguồn kết hợp A, B dao động với chu kỳ 0,02s Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 15cm/s Điểm M1 cách A, B lần lượt những khoảng

d1 = 12cm, d2 = 14,4cm và M2 cách A, B lần lượt những khoảng d1 = 16,5cm, d2 =

19,05cm Xác định trạng thái dao động của các điểm M1, M2?

ĐS: M1 dao động với biên độ cực đại và M2 đứng yên không dao động

Bài t ậ p 9 : Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số f = 20Hz Tại điểm M cách A và B những khoảng cách d1 = 16cm; d2

= 20cm sóng có biên độ cực đại Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

I- Phương pháp tìm số đường cực đại – cực tiểu giữa hai nguồn đồng bộ

(cùng pha)

1/ Công thức tính số đường cực đại

2/ Công thức tính số đường cực tiểu

II- Phương pháp tìm số đường cực đại – cực tiểu giữa hai nguồn ngược

pha

1/ Công thức tính số đường cực đại

2/ Công thức tính số đường cực tiểu

III- Phương pháp tìm số đường cực đại – cực tiểu giữa hai nguồn vuông

pha

1/ Công thức tính số đường cực đại

2/ Công thức tính số đường cực tiểu

BẢNG TỔNG HỢP CÁC CÔNG THỨC TÍNH SỐ ĐƯỜNG CỰC ĐẠI – CỰC TIỂU

Bài t ậ p 1 : Cho hai nguồn sóng đồng bộ S1 và S2 cách nhau 12 cm trên mặt nước phát hai sóng kết hợp có cùng tần số f = 40(Hz) Tốc độ truyền sóng trong môi trường là v = 0,8 m/s Bao nhiêu đường giao thoa cực đại xuất hiện trong khoảng giữa S1 và S2? Bao nhiêu đường hyperbol xuất hiện trong khoảng S1S2?

ĐS: 11 đường cực đại; 10 hyperbol cực đại.

Bài t ậ p 2 : Hai nguồn phát sóng âm S1, S2 cách nhau 2m, phát ra âm có cùng tần số f = 420(Hz), cùng biên độ a và cùng pha Vận tốc truyền âm trong không khí là v =

336(m/s) Số điểm trên đoạn S1S2tại đó nhận được âm thanh với biên độ cực tiểu là bao nhiêu điểm?

ĐS: 4 điểm.

Bài t ậ p 3 : Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp

S1S2cách nhau 10(cm), dao động với bước sóng λ = 2cm Tìm số điểm dao động cực đại,

số điểm cực tiểu quan sát được trên mặt chất lỏng

ĐS: 9 điểm cực đại, 10 điểm cực tiểu.

Bài t ậ p 4 : (ĐH Nông Nghiệp 2001) Hai nguồn sóng cơ O1 và O2 cách nhau 20cm dao động theo phương trình x1 = x2 = 4sin(40t)(cm), lan truyền trong một môi trường với vận tốc v = 1,2(m/s) Xét các điểm trên đoạn thẳng nối O1 với O2

a/Có bao nhiêu điểm không dao động?

Bài t ậ p 6 :(TSĐH 2009) Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S2

cách nhau 20cm Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u1 = 5cos(40πt) (mm) và u2 = 5cos(40πt + π)(mm) Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80(cm/s) Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng S1S2 là bao nhiêu?

ĐS: 10

Bài t ậ p 7 :(Trích TSĐH 2004) Tại hai điểm S1 và S2 cách nhau 10(cm) trên mặt chất lỏng

có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình: u1 = 0,2sin(50t) (cm) và u2 = 0,2sin(50t + π) (cm) Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v

= 0,5(m/s) Coi biên độ sóng không đổi Tìm phương trình dao động tổng hợp tại điểm

M trên mặt chất lỏng cách các nguồn S1, S2 những đoạn tương ứng là d1, d2 Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn thẳng SS

ĐS: