20 chuyen de song co

TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 1 A C B I D G H F E J    2  2 3  CHƢƠNG : SÓNG CƠ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I.SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ : 1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại + Sóng cơ    + Sóng ngang   + Sóng dọc   2.Các đặc trưng của một sóng hình sin + Biên độ của sóng A + Chu kỳ sóng T + Tần số f:  : f = T 1 + Tốc độ  + Bƣớc sóng :    = vT = f v .      λ 2 .   λ 4 .  . (2k+1) λ 2 . -  3. Phương trình sóng: a.Tại nguồn O: u O =A o cos(t) b.Tại M trên phương truyền sóng: u M =A M cos(t- t)   o = A M = A. :u M =Acos(t - v x ) =Acos 2(  x T t  ) Với t x/v c.Tổng quát: Tại điểm O: u O = Acos(t + ). d.Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng.  u M = A M cos(t +  - x v  ) = A M cos(t +  - 2 x   ) t  x/v  O x M x O M x v   u x TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 2 d 1 0 N N d d 2 M u M = A M cos(t +  + x v  ) = A M cos(t +  + 2 x   ) - M  - M . e. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x M , x N: 2 N M N M MN x x x x v           2 2 2 NM MN N M xx k k x x k               . ( k  Z )   (2 1) 2 (2 1) (2 1) 2 NM MN N M xx k k x x k                  . ( k  Z )   (2 1) 2 (2 1) (2 1) 2 2 4 NM MN N M xx k k x x k                 . ( k  Z ) -  2 xx v           :  = 2d  ) -  cùng pha khi: d = k ngƣợc pha khi: d = (2k + 1)  2 vuông pha khi: d = (2k + 1)  4  Lƣu ý: Đơn vị của x, x 1 , x 2 ,d,  và v phải tương ứng với nhau. f. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây,   II. GIAO THOA SÓNG 1. Điều kiện để có giao thoa: theo th  2. Lý thuyết giao thoa:  1 , S 2 l: +:( 1 , d 2 ) 11 Acos(2 )u ft    22 Acos(2 )u ft   + 1 11 Acos(2 2 ) M d u ft         2 22 Acos(2 2 ) M d u ft        +u M = u 1M + u 2M 1 2 1 2 1 2 2 os os 2 22 M d d d d u Ac c ft                           + 12 2 os 2 M dd A A c           21       M S 1 S 2 d 1 d 2 TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 3 2.1.Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu giữa hai nguồn: Cách 1 :  (k Z) 22         ll k       ( 11 2 2 2 2 k Z)          ll k      Cách 2: S 1 S 2 / = m,p ( ) 2m +1 2m.  2m+2.  2.2. Hai nguồn dao động cùng pha ( 12 0        2k  ) + Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:   12 2 dd     + Biên độ sóng tổng hợp: A M =2.A.   12 cos dd     A max = 2.A  =2.k. (kZ) d = d 2  d 1 = k.  A min = 0 khi: =(2.k+1) (kZ) d=d 2  d 1 =(k + 2 1 ). + Để xác định điểm M dao động với A max hay A min ta xét tỉ số  12 dd  -Nếu    12 dd k = số nguyên thì M dao động với A max và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k - Nếu    12 dd k + 2 1 thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1) + Khoảng cách giữa hai đỉnh liên tiếp của hai hypecbol cùng loại ) giao thoa): /2. + Số đường dao động với A max và A min :   max  (không tính hai nguồn): * Số Cực đại: ll k     Z.  22 . 1 AB kd      min  (không tính hai nguồn): * Số Cực tiểu: 11 22 ll k        Z.Hay 0,5 (k Z)      ll k   422 . 1   AB kd   Số cực đại giao thoa bằng số cực tiểu giao thoa + 1. M d 1 d 2 S 1 S 2 k = 0 -1 -2 1 Hình ảnh giao thoa sóng 2 TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 4 2.3. Hai nguồn dao động ngược pha:( 12         )  1  d 2 = (2k+1) 2  (kZ) Số đƣờng hoặc số điểm dao động cực đại (không tính hai nguồn): 11 22 ll k       Hay 0,5 (k Z)      ll k  d 1  d 2 = k (kZ) Số đƣờng hoặc số điểm dao động cực tiểu (không tính hai nguồn): (k Z)     ll k  2.4. Hai nguồn dao động vuông pha:  =(2k+1)  /2 ( Số Cực đại= Số Cực tiểu) +  tAu A .cos.   ;   .cos( . ) 2 B u A t . + Ph     2 1 1 2 2. .cos cos . 44 u A d d t d d                         + Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:   21 2 2 dd        + Biên độ sóng tổng hợp: A M =           21 2. . cos 4 u A d d * Số Cực đại: 11 (k Z) 44        ll k  * Số Cực tiểu: 11 (k Z) 44        ll k  Hay 0,25 (k Z)      ll k   => Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm. 2.5.Tìm số điểm dao động cực đại, dao động cực tiểu giữa hai điểm M N: Các công thức tổng quát : a. Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn đến M là: 2 1 1 2 2 ()             M M M dd (1)  21       b. Hiệu đƣờng đi của sóng từ hai nguồn đến M là: 12 ( ) ( ) 2         M dd (2) - 21        + 21       M M M   c. Số điểm (đƣờng) dao động cực đại, cực tiểu giữa hai điểm M, N thỏa mãn : d M  12 ( ) ( ) 2         M dd  d N (3)  1M , d 2M , d 1N , d 2N . ) d M = d 1M - d 2M ; d N = d 1N - d 2N d M < d N điểm (đƣờng)  A B k=1 k=2 k= -1 k= - 2 k=0 k=0 k=1 k= -1 k= - 2 M S 1 S 2 d 1M d 2 M N C d 1N d 2N TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 5 Chú ý:     d.Tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N bất kỳ   1M , d 2M , d 1N , d 2N . d M = d 1M - d 2M ; d N = d 1N - d 2N vd M < d N .  * Cực đại: d M < k < d N * Cực tiểu: d M < (k+0,5) < d N  * Cực đại: d M < (k+0,5) < d N * Cực tiểu: d M < k < d N  III. SÓNG DỪNG -   -   1. Một số chú ý        2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:  * ( ) 2 l k k N    ;   (2 1) ( ) 4 l k k N     nguyên = k;  3 Đặc điểm của sóng dừng: - 2  . - 4  . - ) : k. 2  . -f = T  . 4. Phương trình sóng dừng trên sợi dây (đầu P cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng) * Đầu Q cố định (nút sóng):  : os2 B u Ac ft    ' os2 os(2 ) B u Ac ft Ac ft          os(2 2 ) M d u Ac ft     ' os(2 2 ) M d u Ac ft        2  2  k 2  Q P 4  2  2  k 2  Q P TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 6  ' M M M u u u 2 os(2 ) os(2 ) 2 sin(2 ) os(2 ) 2 2 2 M dd u Ac c ft A c ft               2 os(2 ) 2 sin(2 ) 2 M dd A A c A       * Đầu Q tự do (bụng sóng): : ' os2 BB u u Ac ft     os(2 2 ) M d u Ac ft     ' os(2 2 ) M d u Ac ft     ' M M M u u u ; 2 os(2 ) os(2 ) M d u Ac c ft     2 cos(2 ) M d AA    Lưu ý: *  2 sin(2 ) M x AA     2 cos(2 ) M x AA    IV. SÓNG ÂM 1. Sóng âm: . +Âm nghe được   +Hạ âm :  +siêu âm c. 2. Các đặc tính vật lý của âm a.Tần số âm:  b.+ Cường độ âm: WP I= = tS S Cường độ âm tại 1 điểm cách nguồn một đoạn R: 2 P I= 4 R   .S (m 2   (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2 ) + Mức cường độ âm: 0 I L(B) = lg I => 0 I 10 I L   0 I L(dB) =10.lg I => 21 2 1 2 2 21 0 0 1 1 I I I I L -L = lg lg lg 10 I I I I LL      0 = 10 -12 W/m 2  Ben (B),  (dB): 1B = 10dB. c.Âm cơ bản và hoạ âm :   phổ  -Đồ thị dao động âm : m  3. Các nguồn âm thường gặp: +Dây đàn:   ( k N*) 2 v fk l  .   1 2 v f l   1  1  +Ống sáo:    (  (2 1) ( k N) 4 v fk l      1 4 v f l   1  1  TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 7 B.CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ SÓNG CƠ HỌC: Dạng 1 : Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng: 1 –Kiến thức cần nhớ : -Chu kỳ (T), vận tốc (v), tần số (f), bƣớc sóng () liên hệ với nhau : T 1 f  ; f v vTλ  ; t s v     t. n ngọn sóng n-1  l  nm l λ   ; +   1  N t T -Độ lệch pha    d2  -   k2 -   )12(  k 2 –Phƣơng pháp : ng: T 1 f  ; f v vTλ  ;    d2  a –Các bài tập có hƣớng dẫn: Bài 1:  : u = 4cos(20t - .x 3  )(mm). A. 60mm/s B. 60 cm/s C. 60 m/s D. 30mm/s Giải:  .x 3  = 2 .x  =>  = 6 m => v =  Đáp án C Bài 2:  5cos(6 )u t x   x  A. 3 m/s. B. 60 m/s. C. 6 m/s. D. 30 m/s. Giải :  ) 2 cos( xtau     .Suy ra: )(3 2 6 )/(6 Hzfsrad     ; 2 x   = x => m2 2      v = f.  = 2.3 = 6(m/s)  Đáp án C Bài 3: - 4x) (c  A. 5 m/s. B. 4 m/s. C. 40 cm/s. D. 50 cm/s. Giải:  )/(5)( 2 4 2 );( 10 2 sm T vmx x sT        Đáp án A Bài 4:      A. 0,25Hz; 2,5m/s B. 4Hz; 25m/s C. 25Hz; 2,5m/s D. 4Hz; 25cm/s Giải:  T= 36 9 = 4s.   11 0,25 4 f Hz T    .V:   10 =vT v= 2,5 m/s T4      Đáp án A Bài 5:    A. 30 m/s B. 15 m/s C. 12 m/s D. 25 m/s Giải : 4 = 0,5 m   = 0,125m  v = 15 m/s  Đáp án B. TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 8 Bài 6 :    A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Giải: 20  cm  v= scmf /40.   Đáp án C. Bài 7.  trong    A. v = 4,5m/s B. v = 12m/s. C. v = 3m/s D. v = 2,25 m/s Giải:  (16-1)T = 30 (s)   = 24m  24m   = 6(m) 6 3 2 v T     (m/s). Đáp án C. Bài 8.    A. 25/9(m/s) B. 25/18(m/s) C. 5(m/s) D. 2,5(m/s) Giải:  9T = 36(s)  T = 4(s)   = 10m   10 v 2,5 m / s T4      Bài 9.      = (k + 0,5) f  A. 8,5Hz B. 10Hz C. 12Hz D. 12,5Hz Giải 2: Dùng MODE 7 của máy Fx570ES, 570ES Plus xem bài 10 dƣới đây! Bài 10: M   (2 1) 2 k      1,   A. 12 cm B. 8 cm C. 14 cm D. 16 cm Cách giải truyền thống Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus và kết quả  2 )12(   k =   2 d d= (2k+1) 4  = (2k+1) f v 4 Do 22Hz  26Hz f=(2k+1) d v 4 Cho k=0,1,2.3. k=3 f =25Hz  =v/f =16cm Chọn D MODE 7 : TABLE Xuất hiện: f(X) = ( Hàm là tần số f) ( ) (2 1) 4 v f x f k d    =( 2X+1) 4 4.0,28 Nhập máy:( 2 x ALPHA ) X + 1 ) x ( 1 : 0,28 ) = START 0 = END 10 = STEP 1 = kết quả  =v/f= 25 40 =16cm Bài 11:     3 () 20 s B. 3 () 80 s C. 7 () 160 s D. 1 () 160 s Hƣớng dẫn  4 2    MN   s f T t 80 3 4 3 4 3  .  x=k f(x) = f 0 3.517 1 2 3 4 10.71 17.85 25 32.42 TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 9 Bài 12:      C Giải:  /3      Đáp án C b –Trắc nghiệm Vận dụng : Câu 1.   A. 2 m/s. B. 1 m/s. C. 4 m/s. D. 4.5 m/s. Câu 2.  A.f = 50Hz ;T = 0,02s. B.f = 0,05Hz ;T= 200s. C.f = 800Hz ;T = 1,25s.D.f = 5Hz;T = 0,2s. Câu 3:   A. v = 400cm/s. B. v = 16m/s. C. v = 6,25m/s. D. v = 400m/s Câu 4:  ) 6 4cos(5    tu A  : A. 0,6m B.1,2m C. 2,4m D. 4,8m Câu 5:  )45,0(2 tx     A. 0,5 m/s B. 4 m/s C. 8 m/s D. 0,4m/s Câu 6.      u cos 20t 4x cm   A. 50 cm/s. B. 4 m/s. C. 40 cm/s. D. 5 m/s. Câu 7:  th  < 2,25m/s.  t   A. 1,8m/s B. 1,75m/s C. 2m/s D. 2,2m/s Câu 8:  Hzf 30   s m v s m 9,26,1    A. 2m/s B. 3m/s C.2,4m/s D.1,6m/s Câu 9 :   . A. 0,75m/s B. 0,8m/s C. 0,9m/s D. 0,95m/s Câu 10:   A. 25cm/s. B. 50cm/s. * C. 100cm/s. D. 150cm/s. Giải:      6 3 cm 0,5 cm      v .f 100.0,5 50 cm/ s     N M M .N N    TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 10 Dạng 2: Bài tập liên quan đến phương trình sóng: 1 –Kiến thức cần nhớ : +Tổng quát:  )cos( 0   tAu   2 cos( ) M x u A t     .  u M = A M cos(t +  - x v  ) = A M cos(t +  - 2 x   ) t  x/v  u M = A M cos(t +  + x v  ) = A M cos(t +  + 2 x   ) +Lƣu ý: Đơn vị của , x, x 1 , x 2 ,  và v phải tương ứng với nhau. 2-Các bài tập có hướng dẫn: Bài 1:  T=0,5s.  A. 5cos(4 5 )( ) M u t cm   B 5cos(4 2,5 )( ) M u t cm   C. 5cos(4 )( ) M u t cm   D 5cos(4 25 )( ) M u t cm   Giải:  cos( )( ) o u A t cm   :   a 5cm 22 4 rad/s T 0,5        5cos(4 )( ) o u t cm   .: 2 cos( ) M d u A t        vT 40.0,5 20 cm    ;d= 50cm . 5cos(4 5 )( ) M u t cm   . Chọn A. Bài 2:   1 3   ? A. 2 cos( ) 3 M u a t cm    B. cos( ) 3 M u a t cm    C. 2 cos( ) 3 M u a t cm    D. cos( ) 3 M u a t cm    Chọn C Giải :  :t = d v = 3v   1. cos ( ) .3 M u a t v    /T .Suy ra :  22 . v T T        2. cos( ) .3 M u a t     Hay : 2 cos( ) 3 M u a t cm    Bài 3. -   A. 334m/s B. 314m/s C. 331m/s D. 100m/s Giải:  2000t) = 28cos(2000t  20x) (cm)   2000 2000 2000 v 100 m / s x 20 20x v v 20                 Chọn D Bài 4:    xtu  02,04cos6  ; trong   A.24  (cm/s) B.14  (cm/s) C.12  (cm/s) D.44  (cm/s) O x M x M x O x [...]... 0  10 cos(t   3 )cm Phương trình s ng tại M nằm sau 0 và cách 0 một khoảng 80cm là:   2 8 A u M  10 cos(t  )cm B u M  10 cos(t  )cm C u M  10 cos(t  )cm D u M  10 cos(t  )cm 5 5 15 15 Câu 7: Nguồn phát s ng được biểu diễn: u o = 3cos (20 t) cm Vận tốc tru n s ng là 4m/s Phương trình dao động của một phần tử vật chất trong môi trường tru n s ng cách nguồn 20cm là A u = 3cos (20 t -... t, uP = 1cm = acosωt → cosωt =1  f 10 2d 2.15 uQ = acos(ωt ) = acos(ωt ) = acos(ωt -7,5π) = acos(ωt + 8π -0,5π) 4  Giải Cách 1:   1 = acos(ωt - 0,5π) = asinωt = 0 P PQ 15 Giải Cách 2:   3,75 → hai điểm P và Q vuông pha  4 Mà tại P c độ lệch đạt cực đại thi tại Q c độ lệch bằng 0 : uQ = 0 (Hình vẽ) Chọn C Q  Bài 10: Một nguồn O phát s ng cơ dao động theo phương trình: u  2cos (20 t  ) ( trong... uM = Acos( t+ ± ) = Acos( + ± ) = Acos( ± ) = 2 cm T T 2 2 3 2  2  3 13  => Acos( ) = Acos( ) = 2 (cm) => A= 4/ 3 cm Chọn C 6 6 5 => Acos( ) = 2 (cm) => A < 0 (Loại) 6 GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 Trang 13 TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í Bài 18: Một s ng cơ học lan tru n trên một phương tru n s ng với vận tốc v = 50cm/s Phương trình 2 s ng của một điểm O trên phương tru n s ng đ là : u0 = acos(... trình u1 = 10cos20πt (mm) và u2 = 10cos (20 t +  )(mm) Tốc độ tru n s ng trên mặt chất lỏng là 30cm/s Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng của chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là A 2 B 3 C 4 D 5 Câu 2: Ở mặt thoáng của một chất lỏng c hai nguồn s ng kết hợp A và B cách nhau 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = 2cos(40πt) mm và uB = 2cos(40πt + π)... ng: u  4 cos(2t   4 x)cm Vận tốc tru n s ng trong môi trường đ c giá trị: A 8m/s B 4m/s C 16m/s D 2m/s Câu 4: S ng tru n tại mặt chất lỏng với bước s ng 0,8cm Phương trình dao động tại O c dạng u0 = 5cos  t (mm) Phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn 5,4cm theo hướng tru n s ng là A uM = 5cos(  t + /2) (mm) B uM = 5cos(  t+13,5) (mm) C uM = 5cos(  t – 13,5 ) (mm) D uM = 5cos(  t+12,5)... 5.(ĐH _200 8) Một s ng cơ lan tru n trờn một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O một đoạn d biên độ a của s ng không đổi trong quá trình s ng truy n Nếu phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M c dạng uM(t) = acos2ft thì phương trình dao động của phần tử vật chất tại O là: A u 0 (t) = acos2 π(ft - d ) λ d λ C u 0 (t) = acosπ(ft - ) d λ B u 0 (t) = acos2 π(ft + ) d λ D u 0 (t) = acosπ(ft... của  một điểm O trên phương tru n đ là: uO  6cos(5 t  )cm Phương trình s ng tại M nằm trước O và 2 cách O một khoảng 50cm là: A u M  6 cos 5t (cm) B u M  6 cos(5t    2 )cm C u M  6 cos(5t  )cm D uM = 6cos(5p t + p )cm 2 Giải :Tính bước s ng = v/f =5/2,5 =2mPhương trình s ng tại M trước O (lấ dấu cộng) và cách O một  2 x khoảng x là: uM  A cos(t   ) => Phương trình s ng tại M nằm... cm Vận tốc tru n s ng là 4m/s Phương trình dao động của một phần tử vật chất trong môi trường tru n s ng cách nguồn 20cm là A u = 3cos (20 t -  ) cm 2 C u = 3cos (20 t - ) cm GV:NGÔ VĂN TIẾN ĐT:0973637071 B u = 3cos (20 t +  ) cm 2 D u = 3cos (20 t) cm Trang 14 TRUNG TÂM LUYỆN THI MINH TR Í Dạng 3: Độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng 1 –Kiến thức cần nhớ : xN  xM x  xM ... u M = 3cos2t (uM tính bằng cm, t tính bằng giâ ) Vào thời điểm t1 tốc độ dao động của phần tử M là 6(cm/s) thì tốc độ dao động của phần tử N là A 3 (cm/s) B 0,5 (cm/s) C 4(cm/s) D 6(cm/s) Giải: Phương trình s ng tai N: uN = 3cos(2tVận tốc của phần tử M, N: vN =u’N = - 6sin(2t - 2 7 14 2 ) = 3cos(2t) = 3cos(2t)  3 3 3 vM = u’M = -6sin(2t) (cm/s) 2 2 2 ) = -6(sin2t.cos - cos2t... (2k  1)  AB Hay :  2k  1  2   2 (20 2  20) 2 .20  2k  1  Tha số : =>11,04  2k  1  26,67 1,5 1,5 Vậ : 5,02 k < 12,83 => k= 6,7,8,9,10,11,12 : c 7 điểm cực đại trên MA Chọn C Bài 10 : Tại hai điểm S1 và S2 trên mặt nước cách nhau 20( cm) c hai nguồn phát s ng dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là u1 = 2cos(50 t)(cm) và u2 = 3cos(50 t - )(cm) , tốc độ truy n s ng . 331m/s D. 100m/s Giải:  200 0t) = 28cos (200 0t  20x) (cm)   200 0 200 0 200 0 v 100 m / s x 20 20x v v 20                 Chọn D Bài 4:. u M = Acos( T  2 t + 2     d2 ) = Acos( T  2 2 T + 2   3. 2   ) = Acos( 2 3   3 2  ) = 2 cm => Acos( 6 13  ) = Acos( 6  ) = 2 (cm) => A= 4/ 3 cm. Chọn C => Acos( 6 5  .  o = 3cos (20   A. u = 3cos (20 t - 2  ) cm. B. u = 3cos (20 t