SÓNG CƠ – CHỦ ĐỀ 8 SÓNG DỪNG

Trang 1 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 1 CHƢƠNG : SÓNG CƠ -CHỦ ĐỀ 8: SÓNG DỪNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I.Lý thuyết sóng dừng . 1.Định Nghĩa :  2.Nguyên nhân:   a.Phản xạ của sóngtrên vật cản cố định: - Khi phn x trên vt cn c nh , sóng phn x c pha vi sóng ti  m phn x . b.Phản xạ của sóngtrên vật cản tự do: - Khi phn x trên vt cn t do, sóng phn x luôn luôn cùng pha vi sóng ti  m phn x . 3.Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l( AB=l): a) Khi vật cản cố định à ú ó . 2 S b b k S n 1 A,B ®Òu l n t s ng AB k è ã =sè ông sãng = è ót sãng = k               - 2  : ( 1,2,3,4,5 ) 2 l k k   -  : min 2 v f    f1, f2  : fmin = |f1 - f2|       Trang 2 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 2    b) Khi vật cản tự do  à ú ó , à ó . 1 () 22 S b n k S n s b k 1 A l n t s ng B l bông s ng AB k è ã nguyª è ót sãng è ông sãng                    - - 1 ( ) ( 1,2,3 ) 22 l k k      - Hay: (2 1) ( ) 4 l k k N     - nguyên  - : min 4 v f  - f1, f2  : 12 min 2 ff f   c) Khi hai đầu đều là bụng sóng(giao thoa trong ống sáo) , đ à ó . k 4 k s n s s b 2 k s b s 1 2 A B Òu l bông s ng AB è ót ãng è ã sãng è ông ãng                     4. Đặc điểm của sóng dừng: -  - 2  . - 4  . - 2  . *Chú ý : N =2.2a=4a . 5.Trƣờng hợp sóng dừng trong ống: 5. 4  2  A B B B P Q nút B  4  2  l=λ 2  B B B B l = 2λ Trang 3 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 3 4  2  2  k 2  Q P Phƣơng trình sóng dừng trên sợi dây  * Đầu Q cố định (nút sóng):   os2 B u Ac ft   và ' os2 os(2 ) B u Ac ft Ac ft         os(2 2 ) M d u Ac ft    và ' os(2 2 ) M d u Ac ft         ' 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    và ' 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    6. Một số chú ý        7. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:  * ( ) 2 l k k N      (2 1) ( ) 4 l k k N     nguyên  8. Đặc điểm của sóng dừng: - 2  . - 4  . - (bng, múi) sóng bt k là : k. 2  . -f = T  . Trang 4 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 4 B. Các ví dụ cơ bản: Ví dụ 1:   Hướng dẫn giải:  1 AB (k ) 22 b ng k 1nót ô           2AB 1 k5 2       Ví dụ 2:  O u 5sin4 t(cm)  Hướng dẫn giải:  OA k 2 n t k 1 5 k 4ó             vv kk 2f    .OA 4 .1,5 v 1,5m /s k4       Ví dụ 3:    Hƣớng dẫn giải: Giải:  2  . Suy ra  =2l =2.0,6 = 1,2 m.   f= 1,2. 50 = 60 m/s.  ' ' l 1,2 0,4m 2 3 3       . Ví dụ 4: l = 1,6m   Hz    Hƣớng dẫn giải: Giải:   1,6 4 0,8 2 2 2 l AB l m         .  0,8.500 400 /v f m s     . Ví dụ 5:   nhiêu ? A. 165Hz B.330Hz C.405Hz D.660Hz Giải:  1 4  .  100 ; v cm f     Ví dụ 6:                       2k 1 2      k 0; 1; 2;     Giải:  d 2    Trang 5 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 5    2k 1 2     . Ta suy ra:   d 2 2k 1 2      (1) mà: v f     2k 1 v 2df 2k 1 f v 2 4d      (2)      2k 1 v 2k 1 4 22 f 26 22 26 22 26 4d 4.0,28          2k 1 6,16 2,58 k 3,14 2k 1 7,28           kZ  Tha     2.3 1 .4 f 25 Hz 4.0,28   =>     v4 0,16 m 16 cm f 25      C.Các Bài Tập : Dạng 1:Xác định các đại lượng đăc trưng của sóng dừng B 1 : Tóm t cho gì?, h  hp pháp B 2 : Xác lp mi quan h ging tìm thông qua các công thc:  * ( ) 2 l k k N      (2 1) ( ) 4 l k k N     nguyên  f = T  . B 3 :Suy ra biu thng cho và các d kin. B 4 : Thc hi nh giá tr ng tìm và la chn câu tr l u 2a a2 4  6  a 3 8  3  5 12  3a 12  8  Thời gian Hình bó sóng O 2  T/12 T/8 T/6 T/4 T/2 Trang 6 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 6 a.Các bài tập cơ bản Bài 1:   a) T  Giải :   100 8 25 2 4 4 l AB l cm         .  25.40 1000 /v f cm s     .  4 100/2 50 22 l l cm        1000 ' ' 20 50 v v f f Hz         Bài 2:   - - - Giải : a) 60 /v m s   max = . 2 . 3,14 /A f A m s   . c)Ta có : AM=30cm= /2.    /2 / 4     Bài 3:     0     Giải:     +    0   00 4 4.12 48 . 4 l l cm          2 340 710 48.10 v f Hz      .    24 12 48/12 4 24 l k l k k           Bài 4:  trên dây? A. 48 m/s B. 24 m/s C. 32 m/s D. 60 m/s Giải: /4 = (2n+1)v/4f Suy ra: f 1 = (2n 1  1  Trang 7 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 7  2 = (2n 2 +1)v/4.l (2)  2 / f 1 = (2n 2 +1)/ (2n 1 n 2 = n 1 + 1) Suy ra: 12 32 40 60 1 1    n n  1  /2 = n.v/2f Suy ra f 1 = n 1 v/2.l (3) hay v =2.lf 1 / n 1   2 = n 2  2 / f 1 = n 2 / n 1 n 2 = n 1 + 1) ta có: f 2 / f 1 = ( n 1 + 1)/ n 1  1 + 1)/ n 1  1 v = 2. 1,2.40/ 2 = 48 m/s . Bài 5:    A. 2,5cm B. 5cm C. 10cm D. 20cm. Giải 1: Có 6 /2 = 90 Suy ra  = 30cm.    12 . T T  = 12 30 12   = 2,5 cm Giải 2:  2 M x A A Sin     c Ta có 2 21 M x A Sin    . suy ra x =  12 30 12   =2,5cm b.Trắc nghiệm rèn luyện dạng 1: Số lần tạo ra sóng dừng: Dùng MODE 7 của máy tính Fx 570Es để tìm số lần k -Xác định bước sóng, tốc độ, tần số truyền sóng dừng. Câu 1:   A. 7,5m/s B. 300m/s C. 225m/s D. 75m/s Câu 2:  trên dây? A. 48 m/s B. 24 m/s C. 32 m/s D. 60 m/s Câu 3cách nhau 16  1 =70 Hz và f 2 =80  sóng trên dây  A 160m/s B 22,4m/s C 32m/s D 16 m/s Câu 4.   1 =70 Hz và f 2   A 11,2m/s B 22,4m/s C 26,9m/s D 18,7m/s Câu 5:       A. 353ms/s B. 340m/s C. 327m/s D. 315m/s Câu 6  A.15(m/s). B.10(m/s). C.5(m/s). D.20(m/s). Câu 7:   A. v=15 m/s. B. v= 28 m/s. C. v= 25 m/s. D. v=20 m/s. Trang 8 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 8 Câu 8:  trên dây? A. 48 m/s B. 24 m/s C. 32 m/s D. 60 m/s Câu 9.   =(2k+1)/2 (k   A. 20cm B. 16cm C. 8cm D. 32cm Câu 10.     A. 5cm B. 4cm C. 8cm D. 6cm Câu 11. i qua.  c  A.60m/s B. 60cm/s C.6m/s D. 6cm/s Câu 12:   A. 1m. B. 0,8 m. C. 0,2 m. D. 2m. Câu 13:   A. v=15 m/s. B. v= 28 m/s. C. v= 25 m/s. D. v=20 m/s. Câu 14:   x)cos(       A.320cm/s B.160cm/s C.80cm/s D.100cm/s Câu 15:      là : A. 20 cm. B. 10cm C. 5cm D. 15,5cm Câu 16. (-   sóng trên dây là A. 16 m/s. B. 4 m/s. C. 12 m/s. D. 8 m/s. Câu 17:    A. 120 cm B. 80 cm C. 60 cm D. 40 cm Câu 18  A. 1.23m/s B. 2,46m/s C. 3,24m/s D. 0,98m/s Câu 19:     A. 5.6cm B. 4.8 cm C. 1.2cm D. 2.4cm Câu 20:     bao nhiêu? A. 3,2 m/s. B. 5,6 m/s. C. 4,8 m/s. D. 2,4 m/s. Câu 21.      là : A. 20 cm. B. 10cm C. 5cm D. 15,5cm Trang 9 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 9 Câu 22. Sóng dx =  A. 60 cm B. 12 cm C. 6 cm D. 120 cm Câu 23:   A. 5Hz B.20Hz C.100Hz D.25Hz Câu 24:     nút sóng) A.  B.  C.  D.  Câu 25. l 0   0 l = 24cm thì có      Câu 26:         Câu 27.   A. 100Hz B. 125Hz C. 75Hz D. 50Hz Câu 28:   1  2  f 2 /f 1 là: A. 1,5. B. 2. C. 2,5. D. 3. Câu 29:   A. 100Hz B. 125Hz C. 75Hz D. 50Hz Câu 30:    = (k + 0,5) f  A. 8,5Hz B. 10Hz C. 12Hz D. 12,5Hz Câu 31. u A c u B t do. Khi tn s trên dây là 10Hz thì trên dây có 8 nút sóng dng. a) Tính khong cách t n nút th 7 A. 0,84m. B. 0,72m. C. 1,68m. D. 0,80m.   A. 1/3 Hz. B. 2/3 Hz. C. 10,67Hz. D. 10,33Hz. Câu 32.   A. 200(Hz) B. 50(Hz) C. 100(Hz) D. 25(Hz) Câu 33.  O = 10cos( 2  = (2k+1) 2  (k  A. 20cm B. 16cm C. 8cm D. 32cm Câu 34:    A. 7,5m/s B. 300m/s C. 225m/s D. 75m/s Câu 35:  sóng trên dây? A. 48 m/s B. 24 m/s C. 32 m/s D. 60 m/s Trang 10 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 0915718188 - 0906848238 Email: doanvluong@gmail.com Trang 10 Câu 36   A. 0,5 m/s. B. 0,4 m/s. C. 0,6 m/s. D. 1,0 m/s. Câu 37x)cos     A. 320cm/s B. 160cm/s C. 80cm/s D. 100cm/s Đáp án: Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10 D A C B C A D A B B Câu 11 Câu 12 Câu 13 Câu 14 Câu 15 Câu 16 Câu 17 Câu 18 Câu 19 Câu 20 A A D B A D A A B D Câu 21 Câu 22 Câu 23 Câu 24 Câu 25 Câu 26 Câu 27 Câu 28 Câu 29 Câu 30 A D A A C A D D D D Câu 31 Câu 32 Câu 33 Câu 34 Câu 35 Câu 36 Câu 37 Câu 38 Câu 39 Câu 40 B C B D A A B Hướng dẫn chi tiết: Câu 1: Giải 1 :  l v kf f v kkl 2 . 22    150 2 . 1  l v kf và 200 2 ).1( 2  l v kf  smlv l v l v k l v k /7575,0.100.10050 2 150200 2 . 2 ).1(  . Đáp án D Giải 2:  2  => l = n 2  = n f v 2 => f n = v l2 = const Khi f = f 1  1 = n; Khi f = f 2 > f 1 thì n 2 = n +1  1 f n = 2 1 f n  => 150 n = 200 1n => n = 3 => v = 3 2 1 lf = 3 150.75,0.2 = 75m/s. Đáp án D Giải 3:  2  v  2  n 1 = 1 l = n 2  = n f v 2 => nv = 2lf = 1,5f. V  = f v => n 1 v = 1,5f 1 ; n 2 v = 1,5f 2 .Ta có: (n 2  n 1 )v = 1,5(f 2  f 1 ) => v = 1,5.50 = 75 m/s. Đáp án D Câu 2:  2  = k f v 2 => f k = v l2 = const 1 1 k f = 2 2 k f . Khi f 1 và f 2  1 < f 2 thì k 1 và k 2  2 = k 1 +1 1 1 k f = 2 2 k f .=> 1 1 k f = 1 1 2 k f => 1 40 k = 1 60 1 k => k 1 = 2 f k = v l2 => v = 1 1 2 k lf = 2 40.2,1.2 = 48 m/s. Đáp số A Câu 3:  [...]... (s) Do ú tc truyn súng trờn dõy v = /T = 40./0 ,8 = 50 cm/s = 0,5 m/s ỏp ỏn A 2 2,5 0,8m Cõu 37:Ta cú GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 17 Trang 18 Biờn dao ng ca N l AN 2a sin 2 d vi 2a l biờn bng súng v d l khong cỏch t mt nỳt T 4 2 2 2 n im kho sỏt AN 2a sin 0,1 2a A 0 ,8 2 2 A 2 O 2 B A A 2 2 T 0 ,8 Theo th 0,125 T 0,5s Vy v 1,6m / s ỏp... MN/2) cựng biờn AM v dao ng ngc pha thỡ: A x A sin(2 ) M x arcsin( M ) 2 a u a 3 a 2 A => 2 2A 2 2 2 a Hỡnh bú súng 2 O Thi gian 12 8 6 4 3 3 8 5 12 T/12 T /8 T/6 T/4 T/2 GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 27 Trang 28 Vớ d 1.Súng dng trờn mt si dõy cú biờn bng l 5cm im M cú biờn 2.5cm cỏch im nỳt gn nú nht l 6cm t nh bc súng? Gii:Theo : 2A= 5cm AM=... l trung im ca AC nờn khi ú B biờn, suy ra t2 t1 = T/4 cỏc vecto quay c mt gúc /2 T hỡnh v ta cú: cos = 4 ,8/ A v cos(/2 ) = 5,5/A = sin suy ra tan = 5,5/4 ,8 => A = 7,3 mm Vy thi im t2 B cú li uB = A = 7,3 mm Chn D C2 +4 ,8 -4 ,8 B2 +5,5 A2 Cõu 4: Gii 1: GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 A1 B1 C1 Email: doanvluong@gmail.com Trang 29 Trang 30 M v N dao ng ngc pha: hai bú súng lin k P v N cựng... phi l nỳt súng => chỳng ng lot tr v VTCB khi si dõy dui thng Chn C Cõu 6: = v/f = 8 cm * Ta cú CN = 9 cm = + /8 ; ND = 32/3 cm = + /3 GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 33 Trang 34 8 =a 2 3 + D cỏch 1 nỳt l /3 => biờn d ti D l : AD = 2asin2d/ = 2asin2 =a 3 + C cỏch 1 nỳt l /8 => biờn d ti C l : AC = 2asin2d/ = 2asin2 * Cỏc phn t trờn cựng 1 bú súng luụn... v0/2 l : * v = /T = 240cm/s t = 2.T/6 = 0,1s => T = 0,3s Gii 8: + A l nỳt; B l im bng gn A nht Khong cỏch AB = = 18cm, 4 = 4. 18 = 72cm Cụng thc t nh biờn ca mt phn t trờn dõy cú súng dng l AM 2a | sin 2 d M | vi dM = xm l ta ca im M so vi nỳt súng no ú Thng n gin ta hay chn nỳt súng gn nht GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 14 Trang 15 A M B O a - a... .2 A = 78, 5 2 4 = 6 28 mm Chn D 2 d - Ngoi ra t AP 2 A | sin(2 ) | cú th dựng ng trũn gii 4mm 2 A Cõu 5: Theo bi ra la cú l = 3/2 => = 0,8m, Khong thi gian gia hai ln si dõy dui thng l na chu kỡ: T = 0,1s Do ú tn s gúc = 2/T = 20 (rad/s) Biờn dao ng ca bng súng bng mt na b rng ca bng súng: A =2cm vmax ca bng súng = A = 2.20 = 40 cm/s ỏp ỏn A GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email:... lch pha gia M v A l: v v 2d + Do : 8Hz f 13Hz 8 k 0,5.5 13 1,1 k 2,1 k 2 f 12,5Hz Chn D Gii 2: Dựng MODE 7 ca mỏy tớnh Fx570ES vi hm f= 5(X +0,5) Cõu 31 1 a.Ta cú k cú súng dng: AB (k ) ; trờn dõy cú 8 nỳt súng => k=7 => = 24cm 2 2 Nỳt th 7 l D: AD = k ' ; t A n D cú 7 nỳt =>k= 6 => AD = 0,72m Chn B 2 GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 16... GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 1 a 3 .a x 2 2 Email: doanvluong@gmail.com Trang 13 Trang 14 -Khi i t VTCB ra biờn tc gim, do ú tc ca B nh hn vM trong mt phn t chu k khi vt i t x T a 3 n biờn a; -> thi gian ú l 12 2 -Vy v 72 240 (cm / s) =2,4 (m/s) T 0,3 T 0,1 12 4 T 0,3(s) Chn D Gii 5: + A l nỳt; B l im bng gn A nht Khong cỏch AB = = 18cm, 4 = 4. 18 = 72cm M cỏch B 6 +... 24cm/s GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 P N M O M N P Email: doanvluong@gmail.com Trang 12 Trang 13 Do ú = v.T = 4 ,8 cm Chn B Chỳ ý : Thi gian khi li ca P bng biờn ca M, N i t M,N n biờn ri quay lai thỡ tMM > tNN m bi ra cho tMM < tNN Cõu 20: Gii 1: Bc súng 4 AB 72cm Do vy pha dao ng ca im M l : M 2 Biờn súng ti M v ti B l: aB v aM = aB cos d 2 18 12 5 ; B MB 72 6 2... (m) S bú súng to c trờn dõy l 2 B 4 C 2 GV: on Vn Lng T : 09157 181 88 - 090 684 82 38 D 6 Email: doanvluong@gmail.com Trang 18 Trang 19 Cõu 12: Mt si dõy AB n hi cng ngang di l = 120cm, hai u c nh ang cú súng dng n nh B rng ca bng súng l 4a Khong cỏch gn nht gia hai im dao ng cựng pha cú cựng biờn bng a l 20 cm S bng súng trờn AB l A 4 B 8 C 6 D 10 ỏp ỏn: Cõu 1 A Cõu 11 Cõu 2 D Cõu 12 C Cõu 3 A Cõu 13 . GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 1 CHƢƠNG : SÓNG CƠ -CHỦ ĐỀ 8: SÓNG DỪNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I.Lý thuyết sóng dừng . 1.Định Nghĩa : . 4  6  a 3 8  3  5 12  3a 12  8  Thời gian Hình bó sóng O 2  T/12 T /8 T/6 T/4 T/2 Trang 6 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com.   A. v=15 m/s. B. v= 28 m/s. C. v= 25 m/s. D. v=20 m/s. Trang 8 GV: Đoàn Văn Lượng ĐT : 09157 181 88 - 090 684 82 38 Email: doanvluong@gmail.com Trang 8 Câu 8:  trên