bài tập chương sóng cơ

trong Tâm lý học người ta gọi đĩ là hiện tượng lây lan của tình cảm vậy nếu dịch thuật ngữ này sang Vật lý học cĩ thể gọi đĩ là "Sĩng tình!?..." I Đại cương về sĩng cơ học: 1 Định nghĩa

Tài l ệu luyện thi Đại Học mơn Vật lý 2 1 GV: Bùi Gia Nội

SĨNG CƠ HỌC – SỰ TRUYỀN SĨNG

Sĩng là gì ? Nĩi chung "sĩng" là sự lan truyền các tương tác Ví dụ sĩng điện từ là sự lan truyền các tương tác điện-từ,

sĩng cơ học là sự lan truyền các tương tác cơ học, kể cả xúc cảm đồng cảm lan truyền của con người cũng cĩ thể coi là

„sĩng‟ chẳng hạn cụm từ "làn sĩng biểu tình" nhằm chỉ trạng thái đồng cảm quá khích của số đơng người trước một vấn

đề cùng quan tâm mà thường bắt đầu từ 1 nhĩm nhỏ những người khởi xướng (nguồn sĩng!) trong Tâm lý học người ta gọi đĩ là hiện tượng lây lan của tình cảm vậy nếu dịch thuật ngữ này sang Vật lý học cĩ thể gọi đĩ là "Sĩng tình!? "

I) Đại cương về sĩng cơ học:

1) Định nghĩa: Sĩng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong mơi trường vật chất đàn hồi theo thời gian

Từ định nghĩa trên ta cĩ thể rút ra một số nhận xét sau:

*) Sĩng cơ học là sự lan truyền dao động, lan truyền năng lượng, lan truyền pha dao động (trạng thái dao động) chứ khơng phải quá trình lan truyển vật chất (các phần tử sĩng)

VD: Trên mặt nước cánh bèo hay chiếc phao chỉ dao động tại chỗ khi sĩng truyền qua

*) Sĩng cơ chỉ lan truyền được trong mơi trường vật chất đàn hồi, khơng lan truyền được trong chân khơng Đây là khác biệt cơ bản giữa sĩng cơ và sĩng điện từ (sĩng điện từ lan truyền rất tốt trong chân khơng)

VD: Ngồi khơng gian vũ trụ các phi hành gia phải liên lạc với nhau bằng bộ đàm hoặc kí hiệu

*) Tốc độ và mức độ lan truyền của sĩng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi của mơi trường, mơi trường cĩ tính đàn hồi càng cao tốc độ sĩng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa, bởi vậy tốc độ và mức độ lan truyền sĩng cơ giảm theo thứ tự mơi trường: Rắn > lỏng > khí Các vật liệu như bơng, xốp, nhung… cĩ tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sĩng cơ rất kém bởi vậy các vật liệu này thường được dùng để cách âm, cách rung (chống rung)…

VD: Áp tai xuống đường ray ta cĩ thể nghe thấy tiếng tàu hỏa từ xa mà ngay lúc đĩ ta khơng thể nghe thấy trong khơng khí

*) Sĩng cơ là quá trình lan truyền theo thời gian chứ khơng phải hiện tượng tức thời, trong mơi trường vật chất đồng tính và đẳng hướng các phần tử gần nguồn sĩng sẽ nhận được sĩng sớm hơn các phần tử ở xa nguồn

2) Các đại lượng sĩng:

a) Vận tốc truyền sóng (v): Gọi S là quãng đường sĩng truyền trong thời gian t Vận tốc truyền sóng là: v = Δs

Δt

(Chú ý: Vận tốc sĩng là vận tốc lan truyền của sĩng trong khơng gian chứ khơng phải là vận tốc dao động của các phần tử)

b) Chu kì sóng: T = 2π=1= t (s)

ω f N -1

(N là số lần nhô lên của 1 điểm hay số đỉnh sóng đi qua một vị trí hoặc số lần sĩng dập vào bờ trong thời gian t(s)) c) Tần số sóng f: Tất cả các phân tử vật chất trong tất cả các môi trường mà sóng truyền qua đều dao động cùng một tần số và chu kì, bằng tần số và chu kì của nguồn sóng, gọi là tần số (chu kì) sóng f = ω = 1 (Hz)

2π T

d) Bước sóng: Bước sóng là quãng đường sóng truyền trong một chu kì và là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm

dao động cùng pha trên phương truyền sóng λ = v.T = (m)v

f

Chú ý: +) Bất kì sóng nào (với nguồn sĩng đứng yên

so với máy thu) khi truyền từ môi trường này sang môi

trường khác thì bước sóng, năng lượng, vận tốc, biên độ,

phương truyền cĩ thể thay đổi nhưng tần số và chu kì thì

không đổi và luôn bằng tần số và chu kì dao động của

f = =

=

v λ  bước sĩng trong 1 mơi trường tỉ lệ với vận tốc sĩng trong mơi trường đĩ +) Trong hiện tượng truyền sĩng, khoảng cách ngắn nhất trên phương truyền sĩng giữa 2 điểm dao động

2π





e) Biên độ sĩng: Biên độ sĩng tại mỗi điểm là biên độ dao động của phần tử sĩng tại điểm đĩ nĩi chung trong thực tế

biên độ sĩng giảm dần khi sĩng truyền xa nguồn

O

 /2  /4



x

f) Năng lƣợng sĩng E i : Năng lượng sĩng tại mỗi điểm E i là năng lượng dao động của phần tử sĩng tại điểm đĩ nĩi chung trong thực tế năng lượng sĩng luơn giảm dần khi sĩng truyền xa nguồn: Ei =

2 2 i

Dω A

2 trong đĩ D là khối lượng riêng của mơi trường sĩng, Ai là biên độ sĩng tại đĩ

Nhận xét: Trong mơi trường truyền sĩng lý tưởng nếu:

*) Sĩng chỉ truyền theo một phương (VD: sĩng trên sợi dây) thì biên độ và năng lượng sĩng cĩ tính luân chuyển tức là khơng phụ thuộc vào khoảng cách đến nguồn sĩng: A1 = A2 = A3…, E1 = E2 = E3…

*) Sĩng truyền trên mặt phẳng (VD: sĩng nước), tập hợp các điểm cùng trạng thái là đường trịn chu vi 2R với tâm là nguồn sĩng, khi đĩ biên độ và năng lượng sĩng giảm dần khi sĩng truyền xa nguồn và theo tỉ lệ:

A  R và 1 2

E R

E  R (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sĩng)

*) Sĩng truyền trong khơng gian (VD: sĩng âm trong khơng khí), tập hợp các điểm cùng trạng thái là mặt cầu

cĩ diện tích 4R2 với tâm là nguồn sĩng, khi đĩ biên độ và năng lượng sĩng giảm dần khi sĩng truyền xa nguồn theo tỉ lệ: 1 2

A R

A R và

2

2

E R

E R (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sĩng)

3) Phân loại sĩng: Dựa vào phương dao động của các phần tử và phương lan truyền của sĩng người ta phân sĩng thành

hai loại là sĩng dọc và sĩng ngang

a) Sĩng dọc: Là sĩng cĩ phương dao động của các phần tử trùng với phương

truyền sĩng Sĩng dọc cĩ khả năng lan truyền trong cả 3 trạng thái của mơi

trường vật chất là Rắn, lỏng, khí

VD: Sĩng âm khi truyền trong khơng khí hay trong chất lỏng là sĩng dọc

b) Sĩng ngang: Là sĩng cĩ phương dao động của các phần tử vuơng gĩc với

phương truyền sĩng Sĩng ngang chỉ cĩ thể lan truyền trong chất rắn và bề

mặt chất lỏng, sĩng ngang khơng lan truyền được trong chất lỏng và chất khí

VD: Sĩng truyền trên mặt nước là sĩng ngang

Bài 372: Chọn nhận xét sai về quá trình truyền sĩng

A: Quá trình truyền sĩng là quá trình lan truyền dao động trong mơi trường vật chất theo thời gian

B: Quá trình truyền sĩng là quá trình lan truyền trạng thái dao động trong mơi trường truyền sĩng theo thời gian C: Quá trình truyền sĩng là quá trình truyền năng lượng dao động trong mơi trường truyền sĩng theo thời gian D: Quá trình truyền sĩng là quá trình lan truyền phần tử vật chất trong mơi trường truyền sĩng theo thời gian Bài 373: Nhận xét nào là đúng về sĩng cơ học:

A: Sĩng cơ học truyền trong mơi trường chất lỏng thì chỉ truyền trên mặt thĩang

B: Sĩng cơ học khơng truyền trong mơi trường chân khơng và cả mơi trường vật chất

C: Sĩng cơ học truyền được trong tất cả các mơi trường, kể cả mơi trường chân khơng

D: Sĩng cơ học chỉ truyền được trong mơi trường vật chất, khơng thể truyền trong chân khơng

Bài 374: Để phân loại sĩng ngang và sóng dọc người ta căn cứ vào:

A: Môi trường truyền sóng

B: Phương dao động của các phần tử vật chất

C: Vận tốc truyền của sĩng

D: Phương dao động của các phần tử vật chất và phương truyền sĩng

Bài 375: Tìm phát biểu sai:

A: Tần số sĩng là tần số dao động của các phần tử sĩng và cũng là tần số dao động của nguồn sĩng

B: Biên độ sĩng tại một điểm là biên độ dao động của phần tử sĩng tại điểm đĩ

C: Vận tốc sĩng là vận tốc lan truyền của sĩng và cũng là vận tốc dao động của các phần tử sĩng

D: Năng lượng sĩng tại một điểm là năng lượng dao động của phần tử sĩng tại điểm đĩ

Bài 376: Sĩng ngang:

A: Chỉ truyền được trong chất rắn C: Truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng B: Khơng truyền được trong chất rắn D: Truyền được trong chất rắn, chất lỏng và chất khí Bài 377: Điều nào sau đây là đúng khi nói về phương dao động của sóng ngang?

A: Nằm theo phương ngang C: Vuông góc với phương truyền sóng

B: Nằm theo phương thẳng đứng D: Trùng với phương truyền sóng

Bài 378: Điều nào sau đây là đúng khi nói về phương dao động của sóng dọc?

A: Nằm theo phương ngang C: Nằm theo phương thẳng đứng

B: Theo phương truyền sóng D: Vuông góc với phương truyền sóng

Tài l ệu luyện thi Đại Học mụn Vật lý 2 1 GV: Bựi Gia Nội

Bài 379: Súng dọc:

A: Truyền được chất rắn, chất lỏng và chất khớ C: Coự phửụng dao ủoọng vuoõng goực vụựi phửụng truyeàn soựng

B: Truyền được qua chõn khụng D: Chỉ truyền được trong chất rắn

Bài 380: Bước súng  của súng cơ học là:

A: Là quóng đường súng truyền đi trong thời gian là 1 chu kỳ súng

B: Là khoảng cỏch giữa hai điểm dao động đồng pha trờn phương truyền súng

C: Là quóng đường súng truyền đi trong thời gian là 1 giõy

D: Là khoảng cỏch ngắn nhất giữa hai điểm trờn phương truyền súng dao động vuoõng pha

Bài 381: Nhận xột nào sau đõy là đỳng đối với quỏ trỡnh truyền súng:

A: Vận tốc truyền súng khụng phụ thuộc vào mụi trường truyền súng

B: Năng lượng súng caứng giaỷm daàn khi súng truyền đi caứng xa nguoàn

C: Pha dao động khụng đổi trong quỏ trỡnh truyền súng

D: Vận tốc súng khoõng phụ thuộc vào tần số của súng

Bài 382: Coi mụi trường truyền súng là lý tưởng Nhận xột nào sau đõy sai khi núi về quỏ trỡnh truyền năng lượng của sự

truyền súng trong khụng gian từ một nguồn điểm

A: Khi súng truyền trong mặt phaỳng thỡ năng lượng súng ở những điểm cỏch xa nguồn sẽ cú năng lượng gióm tỉ lệ bậc nhất với khoảng cỏch

B: Khi súng truyền trong khụng gian thỡ năng lượng súng ở những điểm cỏch xa nguồn sẽ cú năng lượng gióm tỉ lệ

bậc hai với khoảng cỏch

C: Khi súng truyền theo một phương thỡ năng lượng súng ở những điểm cỏch xa nguồn sẽ cú năng lượng khụng

đổi và khụng phụ thuộc vào khoảng cỏch tới nguồn

D: Quỏ trỡnh truyền súng tất cả mọi điểm của mụi trường vật chất đều cú năng lượng như nhau

Bài 383: Chọn cõu trả lời đỳng Khi một súng cơ học truyền từ khụng khớ vào nước thỡ đại lượng đặc trưng của súng

khụng thay đổi

A: Tần số B: Bước súng C: Vận tốc D: Năng lượng

Bài 384: Một súng cơ khi truyền trong mụi trường 1 cú bước súng và vận tốc là 1 và v1 Khi truyền trong mụi trường 2 cú bước súng và vận tốc là 2 và v2 Biểu thức nào sau đõy là đỳng:

A: 2 = 1 B: 1 1

v v



  C:

v v



  D: v2 = v1

Bài 385: Nhận xột nào sau đõy là đỳng

A: Khi cú súng truyền trờn mặt nước thỡ cỏc phần tử dao động trờn mặt nước sẽ dao động cựng một trạng thỏi B: Khi cú súng truyền trờn mặt nước thỡ cỏc phần tử trờn mặt nước sẽ dao động cựng một tần số

C: Khi cú súng truyền trờn mặt nước thỡ cỏc phần tử dao động trờn mặt nước sẽ dao động cựng một biờn độ D: Khi cú súng truyền trờn mặt nước thỡ cỏc phần tử dao động trờn mặt nước sẽ dao động cựng một vận tốc Bài 386: Trong hiện tượng truyền súng trờn mặt nước do một nguồn súng gõy ra, nếu gọi bước súng là , thỡ khoảng cỏch giữa n vũng trũn súng (gợn nhụ) liờn tiếp nhau sẽ là

A: n B: (n - 1) C: 0,5n D: (n + 1)

Bài 387: Một sóng cơ có tần số f, b-ớc sóng  lan truyền trong môi tr-ờng vật chất đàn hồi, khi đó tốc độ sóng đ-ợc tính theo công thức

A: v = /f B v = f/ C v = f D v = 2f

Bài 388: Một súng cơ học lan truyền trong khụng khớ cú bước súng  Khoảng cỏch giữa hai điểm trờn cựng một phương truyền súng dao động vuụng pha nhau là:

d = (2k + 1)

4 B

λ

d = (2k + 1)

2 C d = (2k + 1)λ D d = kλ

Bài 389: Taùi ủieồm O treõn maởt nửụực, coự moọt nguoàn soựng dao ủoọng theo phửụng thaỳng ủửựng vụựi chu kyứ T = 0,5s Tửứ O coự nhửừng gụùn soựng troứn lan roọng ra xung quanh Khoaỷng caựch giửừa hai gụùn soựng keỏ tieỏp laứ 2cm Tỡm vận tốc súng

A: v = 16cm/s B: v = 8cm./s C: v = 4cm/s D: v = 2cm/s

Bài 390: Một người dựng bỳa gừ mạnh xuống đường ray xe lửa Cỏch chổ gừ 5100m một người khỏc ỏp tai xuống đường

ray thỡ nghe thấy tiếng gừ truyền qua đường ray, 14 giõy sau đú thỡ nghe thấy tiếng gừ truyền qua khụng khớ Xỏc định vận tốc õm trong thộp đường ray cho vận tốc truyền õm trong khụng khớ là 340m/s

A: 5020m/s B: 5100m/s C: 2040/s D: 3400m/s

Bài 391: Phương trỡnh dao động của một nguồn phỏt súng cú dạng u = uocos(100t) Trong khoảng thời gian 0,2s, súng truyền được quóng đường:

A: 10 lần bước súng B: 4,5 lần bước súng C: 1 bước súng D: 5 lần bước súng

Bài 392: Trong thời gian 12s một người quan sỏt thấy cú 7 ngọn súng đi qua trước mặt mỡnh Vận tốc truyền súng là 2m/s

Bước súng cú giỏ trị:

A:  = 2m B:  = 4m C:  = 6m D:  = 1,71m

Bài 393: Một quan sát viên đứng ở bờ biển nhận thấy rằng: khỏang cách giữa 5 ngọn sĩng liên tiếp là 12m Bước sĩng là: A: 2m B: 1,2m C: 3m D: 4m.

Bài 394: Một sĩng âm truyền từ khơng khí vào nước, hãy lập tỷ lệ độ dài giữa bước sĩng trong nước và trong khơng khí

Biết rằng vận tốc của âm trong nước là 1020 m/s và trong khơng khí là 340m/s

A: 0,33 lần B: 3 lần C: 1,5 lần D: 1 lần

Bài 395: Đầu A của một dây cao su căng ngang được làm cho dao động theo phương vuông góc với dây, chu kỳ 2s Sau 4s, sóng truyền được 16m dọc theo dây Bước sóng trên dây nhận giá trị nào?

A: 8m B: 24m C: 4m D: 12m

Bài 396: Đầu A của một dây đàn hồi rất dài dao động với tần số f = 10Hz Vào một thời điểm nào đĩ người ta đo được

khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động đồng pha trên dây là 20cm Vậy vận tốc truyền sĩng trên dây là:

A: 2m/s B: 2cm/s C: 20cm/s D: 0,5cm/s

Bài 397: Một người đứng trước vách núi và hét lớn thì sau thời gian 3s nghe được âm phản xạ Biết tốc độ truyền âm

trong khơng khí khoảng 350m/s Tính khoảng cách từ người đĩ đến vách núi

Bài 398: Một mũi nhọn S được gắn vào đầu A của một lá thép nằm ngang và chạm vào mặt nước Khi lá thép dao động với tần số f = 100Hz, S tạo ra trên mặt nước những vòng tròn đồng tâm, biết rằng khoảng cách giữa 11 gợn lồi liên tiếp là 10cm Vận tốc truyền sóng trên mặt nước nhận giá trị nào trong các giá trị sau đây?

A: v = 100cm/s B: v = 50cm/s C: v = 10m/s D: v = 0,1m/s

Bài 399: Người ta đặt chìm trong nước một nguồn âm cĩ tần số 725Hz và tốc độ truyền âm trong nước là 1450m/s

Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trong nước dao động ngược pha là

Bài 400: Một sĩng cĩ tần số 500Hz cĩ tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần nhất trên cùng phương truyền sĩng phải

cách nhau một khoảng là bao nhiêu để giữa chúng cĩ độ lệch pha bằng /3 rad

A: 11,6cm B 47,6cm C 23,3cm D 4,285m

Bài 401: Một sĩng âm cĩ tần số f, bước sĩng  và biên độ sĩng là A Tốc độ cực đại của phân tử mơi trường bằng 4 lần tốc độ truyền sĩng khi:

A:  = 4A B  = A/2 C  = A D  = A/4

Bài 402: Một sĩng cơ truyền trên mặt thống của chất lỏng, O là nguồn sĩng, M là điểm cách O đoạn 10cm, cĩ biên độ

sĩng là AM = 5cm Hỏi khi đĩ điểm N cách O đoạn 1000cm sẽ cĩ biên độ bằng bao nhiêu?

\

SĨNG ÂM HỌC:

1) Định nghĩa: Sĩng âm là những sĩng cơ lan truyền được trong các mơi trường rắn, lỏng, khí

2) Phân loại sĩng âm (Dựa vào tần số):

a) Sĩng âm nghe đƣợc: Là sĩng âm cĩ tần số trong khoảng từ 16Hz đến 20000Hz gây ra cảm giác thính giác b) Sĩng siêu âm: Là sĩng âm mà cĩ tần số lớn hơn 20000Hz khơng gây ra cảm giác thính giác ở người

c) Sĩng hạ âm: Là sĩng âm mà cĩ tần số nhỏ hơn 16Hz khơng gây ra cảm giác thính giác ở người

d) Nhạc âm và tạp âm: Nhạc âm là âm cĩ tần số xác định (VD: mỗi nốt nhạc Đồ, rê, mi, fa, son, la, si, đơ là nhạc

âm) Tạp âm là âm cĩ tần số khơng xác định (tiếng trống, tiếng cồng chiêng, tiếng ồn ào ngồi phố…)

3) Các đặc trƣng vật lý của sĩng âm: Là các đặc trưng cĩ tính khách quan định lượng, cĩ thể đo đạc tính tốn được

Bao gồm các đại lượng như: Chu kì, tần số, biên độ, năng lượng, cường độ, mức cường độ, đồ thị…

a) Cường độ âm I(W/m2): I = E = P

t.S S Với E(J), P(W) là năng lượng, cơng suất phát âm của nguồn; S (m2

) là

diện tích mặt vuơng gĩc với phương truyền âm (với sĩng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR 2

)

b) Mức cường độ âm: (B)

0

I

L = lg

I Hoặc (dB) 0

I

L = 10.lg

I (cơng thức thường dùng) (Ở tần số âm f = 1000Hz thì I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn)

c) Cơng thức suy luận: Trong mơi trường truyền âm, xét 2 điểm A và B cĩ khoảng cách tới nguồn âm lần lượt là R A

B

R R

lg khi đĩ: I B = 10 2n I A và L B = L A + 20.n(dB)

Chú ý:

*) Trong chất lỏng và chất khí sĩng âm là sĩng dọc cịn trong chất rắn sĩng âm gồm cả sĩng ngang và sĩng dọc

*) Để cảm nhận được âm thì cường độ I ≥ I 0 hay L ≥ 0

4) Các đặc trƣng sinh lý của âm: Là các đặc trưng cĩ tính chủ quan định tính, do sự cảm nhận của thính giác người

nghe Bao gồm: Độ to, độ cao, âm sắc…

Tài l ệu luyện thi Đại Học mơn Vật lý 2 1 GV: Bùi Gia Nội

5) Bảng liên hệ giữa đặc trƣng sinh lý và đặc trƣng vật lý của sĩng âm

Đặc trƣng sinh lý của âm Đặc trƣng vật lý của sĩng âm

Độ cao

- Âm cao (thanh – bổng) cĩ tần số lớn

- Âm thấp (trầm – lắng) cĩ tần số nhỏ

ở cùng một cường độ, âm cao dễ nghe hơn âm trầm

Tần số hoặc chu kì

Độ to

- Ngưỡng nghe là cường độ âm nhỏ nhất mà cịn

cảm nhận được

- Ngưỡng đau là cường độ âm đủ lớn đem lại cảm

giác đau nhức tai

 Miền nghe được cĩ cường độ thuộc khoảng

ngưỡng nghe và ngưỡng đau

Mức cường độ âm (biên độ, năng lượng, tần số âm)

Âm sắc

Là sắc thái của âm thanh

Đồ thị âm (bao gồm: Biên độ, năng lượng, tần số âm và

cấu tạo nguồn phát âm)

Bài 403: Nhận xét nào sau đây là sai khi nĩi về sĩng âm?

A: Sĩng âm là sĩng cơ học truyền được trong cả 3 mơi trường rắn, lỏng, khí

B: Trong cả 3 mơi trường rắn, lỏng, khí sĩng âm trong luơn là sĩng dọc

C: Trong chất rắn sĩng âm cĩ cả sĩng dọc và sĩng ngang

D: Sĩng âm nghe được cĩ tần số từ 16Hz đến 20kHz

Bài 404: Trong các nhạc cụ thì hộp đàn cĩ tác dụng:

A: Làm tăng độ cao và độ to âm

B: Giữ cho âm cĩ tần số ổn định

C: Vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra âm sắc riêng của âm do đàn phát ra

D: Tránh được tạp âm và tiếng ồn làm cho tiếng đàn trong trẻo

Bài 405: Một lá thép mỏng dao động với chu kì T = 10-2s Hỏi sĩng âm do lá thép phát ra là:

A: Hạ âm B: Siêu âm C: Tạp âm D: Âm thuộc vùng nghe được Bài 406: Điều nào sau đây là đúng khi nói về sĩng âm?

A: Tạp âm là âm cĩ tần số khơng xác định

B: Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt

C: Vận tốc truyền âm tăng theo thứ tự môi trường: rắn, lỏng, khí

D: Nhạc âm là âm do các nhạc cụ phát ra

Bài 407: Hai âm có cùng độ cao, chúng có cùng đặc điểm nào trong các đặc điểm sau?

A: Cùng tần số C: Cùng biên độ

B: Cùng truyền trong một môi trường D: Hai nguồn âm cùng pha dao động

Bài 408: Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng âm nghe được?

A: Sóng âm là sóng dọc khi truyền trong các môi trường lỏng hoặc khí

B: Sóng âm có tần số nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20000 Hz

C: Sóng âm không truyền được trong chân không

D: Vận tốc truyền sóng âm không phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường

Bài 409: Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng âm?

A: Trong khi sóng truyền đi thì năng lượng vẫn không truyền đi vì nó là đại lượng bảo toàn

B: Âm sắc phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của âm như biên độ, tần số và cấu tạo của vật phát nguồn âm

C: Độ to của âm chỉ phụ thuộc vào biên độ dao động của sóng âm

D: Độ to của âm chỉ phụ thuộc tần số âm

Bài 410: Những đại lượng sau Đại lượng nào khơng phải là đặc tính sinh lý của âm?

A: Độ to B: Độ cao C: Âm sắc D: Cường độ

Bài 411: Khi một sĩng âm truyền từ khơng khí vào nước thì:

A: Bước sĩng giảm đi B Tần số giảm đi C Tần số tăng lên D Bước sĩng tăng lên

Bài 412: Âm do hai nhạc cụ phát ra luơn khác nhau về:

A: Độ cao C: Âm sắc

B: Cường độ D: Về cả độ cao, cường độ và âm sắc

Bài 413: Trong một buổi hũa nhạc, một nhạc cụng gảy nốt La3 thỡ mọi người đều nghe được nốt La3 Hiện tượng này cú được là do tớnh chất nào sau đõy?

A: Khi súng truyền qua, mọi phõn tử của mụi trường đều dao động với cựng tần số bằng tần số của nguồn

B: Trong một mụi trường, vận tốc truyền súng õm cú giỏ trị như nhau theo mọi hướng

C: Trong quỏ trỡnh truyền súng õm, năng lượng của súng được bảo toàn

D: Trong quỏ trỡnh truyền súng bước súng khụng thay đổi

Bài 414: Trong bài hát “Tiếng đàn bầu” của nhạc sĩ Nguyễn Đỡnh Phỳc, phổ thơ Lữ Giangcó những cõu “ cung thanh là tiếng mẹ, cung trầm là giọng cha ” hay “ ụi cung thanh cung trầm, rung lũng người sõu thẳm ” Ở đõy “ Thanh” và

“ Trầm” là nói đến đặc điểm nào của âm

A: Độ to của âm B Âm sắc của âm C Độ cao của âm D Năng lượng của âm.

Bài 415: Chọn đỏp ỏn sai

A: Cường độ õm I là cụng suất mà súng õm truyền qua một một đơn vị diện tớch vuụng gúc với phương truyền: I = P/S B: Mức cường độ õm L được xỏc định bởi cụng thức  

0

I 10

I

dB

C: Đơn vị thụng dụng của mức cường độ õm là Ben

D: Khi cường độ õm tăng 1000 lần thỡ mức cường độ õm L tăng 30 dB

Bài 416: ẹoọ to nhoỷ cuỷa moọt aõm maứ tai caỷm nhaọn ủửụùc seừ phuù thuoọc vaứo:

A: Cửụứng ủoọ vaứ bieõn ủoọ cuỷa aõm C: Cửụứng ủoọ aõm

B: Cửụứng ủoọ vaứ taàn soỏ cuỷa aõm D: Taàn soỏ cuỷa aõm

Bài 417: Một người đứng ở gần chõn nỳi hột lớn tiếng thỡ sau 7s nghe thấy tiếng vang từ nỳi vọng lại Biết tốc độ õm trong

khụng khớ là 330m/s Khoảng cỏch từ chõn nỳi đến người đú bằng:

Bài 418: Tai con người cú thể nghe được những õm cú mức cường độ õm ở trong khoảng:

A: từ 0dB đến 1000dB B từ 10dB đến 100dB C từ 0B đến 13dB D từ 0dB đến 130dB

Bài 419: Một lỏ thộp mỏng, một đầu cố định, đầu cũn lại được kớch thớch để dao động với chu kỡ khụng đổi và bằng 0,08s

Âm do lỏ thộp phỏt ra là:

A: siờu õm B nhạc õm C hạ õm D õm thanh

Bài 420: Một người đứng cỏch nguồn õm tối đa bao nhiờu thỡ cảm thấy nhức tai Biết nguồn õm cú kớch thước nhỏ và

cúcụng suất là 125,6W, giới hạn nhức tai của người đú là 10W/m2

Bài 421: Biết nguồn õm cú kớch thước nhỏ và cú cụng suất là 125,6W Tớnh mức cường độ õm tại vị trớ cỏch nguồn

1000m Cho I0 = 10-12W/m2

Bài 422: Cho cửụứng ủoọ aõm chuaồn Io = 10-12 W/m2 Moọt aõm coự mửực cửụứng ủoọ 80 dB thỡ cửụứng ủoọ aõm laứ:

A: 10-4 W/m2 B 3.10-5 W/m2 C 1066 W/m2 D 10-20 W/m2

Bài 423: Ngửụứi ta ủo ủửụùc mửực cửụứng ủoọ aõm taùi ủieồm A laứ 90dB vaứ taùi ủieồm B laứ 70dB Haừy so saựnh cửụứng ủoọ aõm taùi

A (IA) vaứ cửụứng ủoọ aõm taùi B (IB):

A: IA = 9IB/7 B IA = 30IB C IA = 3IB D IA = 100IB

Bài 424: Khi cửụứng ủoọ aõm taờng gaỏp 100 laàn thỡ mửực cửụứng ủoọ aõm taờng:

A: 20dB B 100dB C 50dB D 10dB

Bài 425: Moọt nguoàn aõm O xem nhử nguoàn ủieồm, phaựt aõm trong moõi trửụứng ủaỳng hửụựng vaứ khoõng haỏp thuù aõm Ngửụừng nghe cuỷa aõm ủoự laứ Io = 10-12 W/m2 Taùi moọt ủieồm A ta ủo ủửụùc mửực cửụứng ủoọ aõm laứ L = 70dB Cửụứng ủoọ aõm I taùi A laứ:

A: 10-7 W/m2 B 107 W/m2 C 10-5 W/m2 D 70 W/m2

Bài 426: Tại một điểm A nằm cỏch nguồn õm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, cú mức chuyển động õm là LA = 90dB Biết ngưỡng nghe của õm đú là I0 = 0,1nW/m2 Mức cường độ õm đú tại điểm B cỏch N một khoảng NB = 10m là

Bài 427: Tại một điểm A nằm cỏch nguồn õm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, cú mức cường độ õm là LA = 90dB Biết ngưỡng nghe của õm đú là I0 = 0,1nW/m2 Hóy tớnh cường độ của õm đú tại A:

A: IA = 0,1W/m2 B: IA = 1W/m2 C: IA = 10W/m2 D: IA = 0,01W/m2

Bài 428: Hai õm cú mức cường độ õm chờnh lệch nhau là 12dB Tỉ số cường độ õm của chỳng là:

A: 120 B 15,85 C 10 D 12

Bài 429: Tại điểm O trong mụi trường đẳng hướng, khụng hấp thụ õm, cú 2 nguồn õm điểm, giống nhau với cụng suất

phỏt õm khụng đổi Tại điểm A cú mức cường độ õm 20 dB Để tại trung điểm M của đoạn OA cú mức cường độ õm là

30 dB thỡ số nguồn õm giống cỏc nguồn õm trờn cần đặt thờm tại O bằng:

Bài 430: Khoảng cỏch từ điểm A đến nguồn õm gần hơn k lần khoảng cỏch từ điểm B đến nguồn õm Biểu thức so sỏnh

mức cường độ õm tại A là LA và mức cường độ õm tại B là LA = LB + 10n (dB)? Tỡm mối liờn hệ giữa k và n

A: k = 10n/2 B: k = 102n C: k = 10n D: k = n

Tài l ệu luyện thi Đại Học mơn Vật lý 2 1 GV: Bùi Gia Nội

Bài 431: Một nguồn âm N phát âm đều theo mọi hướng Tại điểm A cách N đoạn RA cĩ mức cường độ âm LA(dB) thì tại điểm B cách N đoạn RB cĩ mức cường độ âm LB(dB) là:

A: LB = LA + lg A

B

R

R (dB) C LB = LA + 10.lg A

B

R

R (dB)

B: LB = LA – 20.lg A

B

R

R (dB) D LB = LA + 20.lg A

B

R

R (dB)

Bài 432: Một nguồn âm O, phát sĩng âm theo mọi phương như nhau Hai điểm A, B nằm trên cùng đường thẳng đi

qua nguồn O và cùng bên so với nguồn Khoảng cách từ B đến nguồn lớn hơn từ A đến nguồn bốn lần Nếu mức cường độ âm tại A là 60dB thì mức cường độ âm tại B xấp xỉ bằng:

Bài 433: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm O một khoảng OA = 2 m, mức cường độ âm là LA = 60 dB Cường độ âm chuẩn Io = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm tại điểm B nằm trên đường OA cách O một khoảng 7,2 m là:

A: 75,7 dB B 48,9 dB C 30,2 dB D 50,2 dB

Bài 434: Tại một điểm cách nguồn âm 10m mức cường độ âm là 60(dB) Hỏi ở khoảng cách nào sau đây mức cường độ

âm giảm xuống bằng 0(dB) ?

Bài 435: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt một nguồn điểm phát sĩng âm

đẳng hướng ra khơng gian, mơi trường khơng hấp thụ âm Mức cường độ âm tại A là 60dB, tại B là 20dB Mức cường độ

âm tại trung điểm M của đoạn AB là:

Bài 436: Cho 3 điểm A, B, C thẳng hàng, theo thứ tự xa dần nguồn âm Mức cường độ âm tại A, B, C lần lượt là

40dB; 35,9dB và 30dB Khoảng cách giữa AB là 30m và khoảng cách giữa BC là:

Bài 437: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm O (coi như nguồn điểm, phát âm đẳng hướng, mơi trường khơng hấp thụ

âm) một khoảng OA = 2 m, mức cường độ âm là LA = 60 dB Cường độ âm chuẩn Io = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm tại điểm B nằm trên đường OA cách O một khoảng 7,2 m là:

A: 75,7 dB B 48,9 dB C 30,2 dB D 50,2 dB

PHƯƠNG TRÌNH SĨNG – GIAO THOA SĨNG

I) PHƯƠNG TRÌNH SĨNG – ĐỘ LỆCH PHA:

1) Phương trình sĩng trên trục Ox Nguồn sĩng tại gốc tọa độ O cĩ phương trình dao động: u = a.cos(2.f.t + )

) P.trình sĩng truyền theo chiều dương trục Ox đến điểm M cĩ tọa độ xM là: M 2 xM

u a.cos 2 ft

) P.trình sĩng truyền theo chiều âm trục Ox đến điểm N cĩ tọa độ xN là: uN a.cos 2 ft 2 xN x

t v

 Tập hợp các điểm cách đều nguồn sĩng đều dao động cùng pha!

2) Phương trình li độ sĩng tại điểm M cách nguồn sóng O một đoạn d:

) Giả sử bài cho phương trình li độ tại nguồn O: u 0 = a.cos(2.f.t + )

thì phương trình li độ tại điểm M cách nguồn sóng O một đoạn d là: uM a.cos 2 ft 2 d với t d

v

) Giả sử bài cho phương trình li độ tại điểm M: u M = a.cos(2.f.t + ) thì phương trình li độ tại nguồn O cách M một đoạn d là: u0 a.cos 2 ft 2 d

3) Độ lệch pha 2 điểm M 1 , M 2 do cùng 1 nguồn truyền đến: Phương trình dao động tại nguồn là: u = a.cos(ωt + )

- Phương trình dao động của nguồn truyền đến M 1 : 1M 2 d1

u a cos 2 ft với d1

t v

- Phương trình dao động của nguồn truyền đến M 2 : 2M 2 d2

u a cos 2 ft với d2

t v

M

N

- Độ lệch pha giữa M 1 và M 2 là:  2 1

2







- Để hai dao động cùng pha thì: φ = 2kπ  2 1

2

2



- Để hai dao động ngược pha thì:    2 1  

2

2k 1  d d 2k 1



2

2π





)

II) GIAO THOA BỞI 2 SĨNG KẾT HỢP:

1) Độ lệch pha của 2 nguồn tại M:Gọi phương trình dao động tại các nguồn S1,S2 lần lượt là: u1 = a.cos(2ft + 1)

và u2 = a.cos(2ft + 2) Độ lệch pha của 2 nguồn sĩng là:  = (2 - 1)

2 d

u a cos 2 ft

2

2 d

u acos 2 ft

Độ lệch pha của 2 nguồn sĩng tại điểm M là: M 2 1 2 (d1 d )2

) 2 nguồn cùng pha tại M: M 2 1 2 (d1 d ) = k.22  2 1

(d d ) k

2

) 2 nguồn ngược pha tại M: M 2 1 2 (d1 d ) = (2k + 1).2  2 1

2k + 1

2) Phương trình dao động tổng hợp tại M khi sóng từ S 1, S 2 truyền đến:

a) Biên độ sĩng tại M: 2 1

1 2

A 2a cos (d d )

2 (không phụ thuộc thời gian – chỉ phụ thuộc vị trí )

*) Những điểm có biên độ cực đại : 2 1

(d d ) k

2 (2 nguồn cùng pha nhau tại M)

*) Những điểm có biên độ cực tiểu: 2 1

A 0 cos (d d ) 0

2 1

2k 1

2 2 (2 nguồn ngược pha nhau tại M)

(k = 0, 1, 2,… là thứ tự các tập hợp điểm đứng yên kể từ M 0 , k = 0 là tập hợp điểm đứng yên thứ 1)

Tài l ệu luyện thi Đại Học mơn Vật lý 2 1 GV: Bùi Gia Nội

b) Với hai nguồn sĩng giống nhau (cùng biên độ A1 = A2 = a , cùng pha 1 = 2 = )

*) Điều kiện để điểm M trễ pha với nguồn một gĩc  bất kì:

Từ phương trình của M: 2 1 2 1

Ta thấy M dao động trễ pha với nguồn gĩc  nếu tại M: 1 2

= α + k.2π d + d = ( + 2k).λ

*) Điều kiện để điểm M dao động cùng pha với nguồn:

Từ phương trình của M: 2 1 2 1

Ta thấy M dao động cùng pha với nguồn nếu tại M thỏa mãn:  1 2

d + d π

= k.2π d + d = 2kλ

*) Điều kiện để điểm M dao động ngƣợc pha với nguồn:

Từ phương trình của M: 2 1 2 1

Ta thấy M dao động ngược pha với nguồn nếu tại M:  1 2

d + d π

= (2k + 1)π d + d = (2k + 1)λ

*) Điều kiện để điểm M vuơng pha với nguồn:

Từ phương trình của M: 2 1 2 1

Ta thấy M dao động vuơng pha với nguồn nếu tại M:  1 2

= + k.π d + d = ( + k).λ

III) Giao thoa của hai sĩng phát ra từ hai nguồn sĩng kết hợp S 1 ; S 2 cách nhau một khoảng l.Gọi  = (2 -1) là

độ lệch của 2 nguồn Xét điểm M trên S 1 S 2 cách hai nguồn lần lƣợt d 1 , d 2

1 Hai nguồn dao động lệch pha gĩc bất kì:  = (2 -1) Biên độ sĩng: 2 1

1 2

- π

A = 2a cos + (d - d )

* Số điểm dao động cực đại trên S1S2 là số giá trị nguyên của k thỏa:

k

* Số điểm dao động cực tiểu trên S1S2 là số giá trị nguyên của k thỏa: 1 1

k

a Hai nguồn dao động cùng pha:

Biên độ dao động của điểm M: AM = 2acos( d1 d2





)

* Tìm số điểm dao động cực đại trên đoạn S1S2: d1 – d2 = k (k  Z) ;

Số điểm hoặc số đường cực đại: l k l

  

* Tìm số điểm dao động cực tiểu trên đoạn S1S2: d1 – d2 = (2k + 1)

2



(kZ)

Số điểm hoặc số đường cực tiểu: 1 1

k

    

Khi hai nguồn dao động cùng pha và cùng biên độ a thì trung điểm của S 1

S 2 cĩ biên độ cực đại A = 2a và tập hợp các điểm cực tiểu và cực đại là họ

các đường Hypecbol có S 1 S 2 là tiêu điểm

b Hai nguồn dao động ngược pha: Biên độ dao động của điểm M: AM = 2acos( 1 2

2





)

* Tìm số điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k + 1)

2



( kZ )

Số điểm hoặc số đường cực đại: 1 1

k

    

k = -2 -1 0 1 2

* Tìm số điểm dao động cực tiểu: d1 – d2 = k (kZ)

Số điểm hoặc số đường cực tiểu: l k l

Khi hai nguồn dao động cùng biên độ a và ngược pha thì trung điểm của S 1 S 2 cĩ biên độ cực tiểu A = 0

c Hai nguồn dao động vuơng pha: Biên độ dao động của điểm M: AM = 2acos( 1 2

4





)

Số điểm (đường) dao động cực đại bằng số điểm (đường) dao động cực tiểu: 1 1

k

Khi hai nguồn dao động cùng biên độ a và vuơng pha thì trung điểm của S 1 S 2 cĩ biên độ bằng A = a 2

2 Bài tốn tìm số đường dao động cực đại và dao động cực tiểu giữa hai điểm M, N bất kì trên giao thoa trường cách hai

nguồn S1, S2 lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N Đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N và giả sử dM < dN

* Hai nguồn dao động cùng pha:

λ  k  ΔdN

λ

λ - 0,5  k  ΔdN

λ - 0,5

* Hai nguồn dao động ngƣợc pha:

λ - 0,5  k  ΔdN

λ - 0,5  Cực tiểu: ΔdM

λ  k  ΔdN

λ

* Hai nguồn dao động lệch pha gĩc bất kì:  = (2 -1)

λ

-Δ 2π



 k  ΔdN

λ

-Δ 2π



 Cực tiểu: ΔdM

λ 0,5

-Δ 2π



 k  ΔdN

λ 0,5

-Δ 2π



Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường (hoặc điểm)cần tìm

3 Trong hiện tượng giao thoa sĩng, khoảng cách ngắn nhất giữa 2 điểm dao động với biên độ cực đại (hay 2 điểm dao động với biên độ cực tiểu) trên đoạn S1S2 bằng λ/2 và giữa cực đại và cực tiểu là λ/4

Bài 438: Kết luận nào sau dây là sai khi nói về sự phản xạ của sóng?

A: Sóng phản xạ luôn luôn có cùng vận tốc truyền với sóng tới nhưng ngược hướng

B: Sóng phản xạ có cùng tần số với sóng tới

C: Sóng phản xạ luôn có cùng pha với sóng tới

D: Sự phản xạ xảy ra khi sóng gặp vật cản

Bài 439: Dao động tại một nguồn O cĩ phương trình u = acos20t (cm) Vận tốc truyền sĩng là 1m/s thì phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn 2,5cm cĩ dạng:

A: u = acos(20t + /2 ) (cm) C: u = acos20t (cm)

B: u = acos(20t - /2 ) (cm) D: u = -acos20t (cm)

Bài 440: Nguồn sĩng O cĩ phương trình u = acosωt(cm), sĩng từ nguồn O lan theo phương của trục 0x, gốc tọa độ 0

trùng với vị trí nguồn sĩng O Gọi M, N là 2 điểm nằm trên trục 0x và đối xứng nhau qua O, M cĩ tọa độ dương, N cĩ tọa

độ âm với OM = ON = /4 Khi đĩ dao động giữa M và N là:

A: Cùng pha B: Ngược pha C: Vuơng pha D: M sớm pha hơn N

Bài 441: Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sĩng, v là tốc độ truyền sĩng, f là tần số của sĩng Nếu

v

d (2n 1)

2f

  ; (n = 0, 1, 2, ), thì hai điểm đĩ sẽ:

A: Dao động cùng pha B: Dao động ngược pha C: Dao động vuơng pha D: Khơng xác định được Bài 442: Gọi d là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sĩng, v là tốc độ truyền sĩng, T là chu kì của sĩng Nếu

dnvT (n = 0,1,2, ), thì hai điểm đĩ sẽ:

A: Dao động cùng pha C Dao động ngược pha

B: Dao động vuơng pha D Khơng xác định được

Bài 443: Sóng truyền từ A đến M với bước sóng  = 40cm M cách A một đoạn 20 cm So với sóng tại A thì sóng M có

tính chất nào sau đây? Hãy chọn kết quả đúng?

A: Pha vuông góc nhau C: Sớm pha hơn một góc 3/2

B: Trễ pha hơn một góc  D: Một tính chất khác

M

N

d 1N

2N

d 2M