Bài 4.Bài tập trắc nghiệm giao thoa sóng cơ 1

TH1: Hai ngu n A, B dao đ ng cùng pha

Khi đó ph ng trình dao đ ng c a hai ngu n là uA = uB= acos( t)

Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n A truy n đ n là: 1

2 d

u a cos t , d AM

Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n B truy n đ n là: 2

2 d

u a cos t , d BM

Ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là

u u u a cos t a cos t  2a cos  cos t   

V y ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là        

M

Nh n xét:

- Pha ban đ u c a dao đ ng t ng h p là 2 1

o

(d d )

 

- Biên đ dao đ ng t ng h p t i M là 2 1

M

(d d )

A  2a cos  

 Biên đ dao đ ng t ng h p c c đ i khi 2 1 2 1

2 1

cos      1  k d d k

= 2a

2 1

tiêu, A min = 0

TH2: Hai ngu n A, B dao đ ng ng c pha

Khi đó ph ng trình dao đ ng c a hai ngu n là  

 

A B

u a cos t

u a cos t







 

A B

u a cos t

u a cos t







Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n A truy n đ n là: 1

AM

2 d

u a cos t  

Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n B truy n đ n là: 2

BM

2 d

u a cos t 

Ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là

(TÀI LI U BÀI GI NG)

GIÁO VIÊN: NG VI T HÙNG

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm theo bài gi ng “Lý thuy t v giao thoa sóng c “ thu c khóa h c LT H

KIT-1 : Môn V t lí(Th y ng Vi t Hùng) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “Lý thuy t v giao thoa sóng c ” B n c n xem k t h p tài li u bài gi ng cùng v i bài gi ng này

V y ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là          

M

Nh n xét:

- Pha ban đ u c a dao đ ng t ng h p là 2 1

o

(d d ) .

2



M

2 1

A max = 2a

 Biên đ dao đ ng t ng h p b tri t tiêu khi 2 1 2 1

2 1

A min = 0

TH3: Hai ngu n A, B dao đ ng vuông pha

Khi đó ph ng trình dao đ ng c a hai ngu n là

 

A

B

u a cos t

2

u a cos t





ho c

 

A

B

u a cos t

u a cos t

2







Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n A truy n đ n là: 1

AM

2 d

2

Ph ng trình sóng t i M do sóng t ngu n B truy n đ n là: 2

BM

2 d

u a cos t 

Ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là

V y ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là          

M

Nh n xét:

- Pha ban đ u c a dao đ ng t ng h p là 2 1

o

(d d ) .

4



- Biên đ dao đ ng t ng h p t i M là 2 1

M

(d d )

A 2a cos

4



2 1

 Biên đ dao đ ng t ng h p b tri t tiêu khi

2 1

K T LU N:

 N u hai ngu n cùng pha thì ta có các đi u ki n:



CÑ : d d k

2

 N u hai ngu n ng c pha thì ta có các đi u ki n:       

2

CT : d d k

 N u hai ngu n vuông pha thì ta có các đi u ki n:  





4

CT : d d 4k 1

4

 N u hai ngu n l ch pha b t k thì ta có các đi u ki n:





CÑ : d d k

2

CT : d d (k 0,5)

2

H ng d n gi i:

Ph ng trình sóng t i M do các ngu n truy n đ n là

1 AM

2 BM

2 d

2 d





Ph ng trình dao đ ng t ng h p t i M là

u u u 2cos 10 t 2cos 10 t  4cos  cos 10 t   cm

Thay các giá tr c a d1 = 15 cm; d2 = 20 cm, = 60 cm vào ta đ c uM 4cos cos 10 t 7 cm

2 1

60

Pha ban đ u t i N là 2 1

o

(d d ) (60 45) 7 rad

Ví d 2: Trong thí nghi m giao thoa sóng ng i ta t o ra trên m t n c 2 ngu n sóng A, B dao đ ng v i ph ng trình

uA = uB = 5cos(10 t) cm T c đ sóng là 20 cm/s Coi biên đ sóng không đ i Vi t ph ng trình dao đ ng t i đi m M

cách A, B l n l t 7,2 cm và 8,2 cm

Ví d 3: Trong thí nghi m giao thoa sóng ng i ta t o ra trên m t n c 2 ngu n sóng A, B dao đ ng v i ph ng trình uA = 10cos(20 t) cm; uB = 10cos(20 t + ) cm T c đ sóng là 40 cm/s Coi biên đ sóng không đ i Vi t ph ng trình dao đ ng t i đi m M cách A, B l n l t 10,5 cm và 12,25 cm

Ví d 4:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 4 cos 40 t cm 6 u 4 cos 40 t cm 6                       Vi t ph ng trình t ng h p sóng và biên đ t i M cách các ngu n l n l t 12 cm và 10 cm; bi t v = 1,2 m/s

/s: A 8cos 4 3 cm 6   Ví d 5:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 8cos 6 t cm 3 u 8cos 6 t cm 4                       Vi t ph ng trình t ng h p sóng và biên đ t i M cách các ngu n l n l t 15 cm và 12 cm; bi t v = 24 cm/s

Ví d 6: Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 2 cos 20 t cm 3 u 2 cos 20 t cm 6                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 16,2 cm và 11,4 cm; bi t v = 80 cm/s

Ví d 7:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 8cos 40 t cm 4 u 8cos 40 t cm 6                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 10,8 cm và 7,2 cm; bi t v = 1,2 m/s

Ví d 8: Trong thí nghi m giao thoa sóng, ng i ta t o ra trên m t n c hai ngu n sóng A và B dao đ ng đi u hoà

theo ph ng vuông góc v i m t n c v i ph ng trình

A

B

u 5sin 10 t cm

6

u 5sin 10 t cm

2





Bi t t c đ truy n sóng v = 10 cm/s; biên đ sóng không đ i khi truy n đi Xác đ nh biên đ dao đ ng t ng h p t i

đi m M trên m t n c cách A m t kho ng d1 = 9 cm và cách B m t kho ng d2 = 8 cm ( /s: A = 5 cm)

Ví d 9:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 2 cos 20 t cm 3 u 3cos 20 t cm 6                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 8 cm và 7 cm; bi t v = 1,2 m/s

Ví d 10:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 3cos 10 t cm 3 u 7 cos 10 t cm 4                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 12 cm và 10 cm; bi t v = 60 cm/s ( /s: A 9,36 cm. )

Ví d 11: Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 5 2 cos 10 t cm 3 u 5cos 10 t cm 3                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 10 cm và 6 cm; bi t v = 40 cm/s ( /s: A 5 3 cm)

Ví d 12: Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình 1 2 u 5 2 cos 10 t cm 6 u 5cos 10 t cm 3                       Tính biên đ dao đ ng t ng h p M cách các ngu n l n l t 12 cm và 9 cm; bi t v = 40 cm/s ( /s: A 5 cm. )

Ví d 13:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình   1 1 2 u 5cos 10 t cm u 5 3 cos 10 t cm 6                Cho v = 40 cm/s, đi m M cách các ngu n l n l t 12 cm và 7 cm có biên đ t ng h p là 5 7 cm Khi đó 1 có th nh n giá tr nào d i đây?

Ví d 14:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình   1 1 2 u 5cos 10 t cm u 5 3 cos 10 t cm 4                Cho v = 30 cm/s, đi m M cách các ngu n l n l t 10,25 cm và 10,5 cm có biên đ t ng h p là 5 7 cm Khi đó 1 có th nh n giá tr nào d i đây?

Ví d 15:Trong giao thoa sóng c , hai ngu n dao đ ng v i các ph ng trình   1 1 2 u 5cos 10 t cm u 5 3 cos 10 t cm 4                Cho v = 30 cm/s, đi m M cách các ngu n l n l t 8,5 cm và 8,25 cm có biên đ t ng h p là 5 7 cm Khi đó 1 có th nh n giá tr nào d i đây?

Ví d 16: T i hai đi m A và B trên m t n c có 2 ngu n sóng cùng pha, biên đ l n l t là 4 cm và 2 cm, b c sóng là 10 cm i m M trên m t n c cách A, B l n l t 25 cm và 30 cm s dao đ ng v i biên đ b ng? ( /s: 2 cm)

Ví d 17: Th c hi n giao thoa sóng c v i 2 ngu n k t h p S1 và S2 phát ra 2 sóng có cùng biên đ 1 cm, b c sóng 20 cm thì t i đi m M cách S1 m t đo n 50 cm và cách S2 m t đo n 5 cm s có biên đ sóng t ng h p là? ( /s: 0 cm)

Ví d 18: Trong hi n t ng giao thoa sóng trên m t n c, hai ngu n k t h p A và B dao đ ng cùng pha phát ra sóng c b c sóng 6cm T i đi m M n m trên AB v i MA = 27 cm, MB = 19 cm, biên đ sóng do m i ngu n g i đ n t i đó đ u b ng 2cm Biên đ do đ ng t ng h p c a ph n t n c t i M b ng bao nhiêu ( /s: 2 cm)

Ví d 19: b m t m t ch t l ng có hai ngu n phát sóng k t h p S1 và S2 cách nhau 20 cm Hai ngu n này dao đ ng theo ph ng th ng đ ng có ph ng trình l n l t là u1 = 3cos(25 t) mm và u2 = 4sin(25 t) mm T c đ truy n sóng

trên m t ch t l ng là 50 cm/s Nh ng đi m M thu c m t n c có hi u đ ng đi d = S1M – S2M = 2k (cm) (v i k = 0,

1, 2, 3, ) s dao đ ng v i biên đ b ng bao nhiêu? ( /s: 5 mm)