Tuyển tập câu hỏi trắc nghiệm môn vật lý phần sóng cơ (4)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng dng. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - 1. Phng pháp gii bài tp a) Thit lp phng trình sóng dng Trng hp 1: u B c đnh Gi s có mt ngun âm đt ti A đ to thành sóng dng. Xét dao đng ca mt phn t M đt cách đu B c đnh mt khong d.  Gi s vào thi đim t, phng trình sóng ti đu A là u A = acos(t), khi đó phng trình sóng ti ti M là M 2( d) u acos t         Phng trình sóng ti ti B là B 2 u acos t        u B c đnh, nên sóng phn x ti B ngc pha vi sóng ti và có phng trình BB 2 2 u u acos t acos t                          Phng trình sóng phn x ti M do sóng phn x t B truyn ti là M 2 2d u acos t            Ti M nhn đc sóng ti và sóng phn x, các sóng này tha mãn điu kin giao thoa nên phng trình dao đng tng hp ti M là MM 2( d) 2 2d u u u acos t acos t                             2 2d 2 2d 2d  2  acos t acos t  2acos cos t      2  2                                       T phng trình ta có biên đ dao đng tng hp ti M là M 2d  2d A 2acos 2asin  2                + Biên đ dao đng đt cc đi (hay ti M là bng sóng) khi   2k 1  2d 2d  sin 1 kd   2 4            Khi đó, khong cách gia hai bng sóng liên tip là     k 1 k 2(k 1) 1  2k 1   dd 4 4 2          Vy khong cách gn nht gia hai bng sóng là /2. + Biên đ dao đng đt cc tiu (hay ti M là nút sóng) khi 2d 2d k sin 0 kd   2         Khi đó, khong cách gia hai bng sóng liên tip là   k 1 k k1 k dd 2 2 2         LÝ THUYT TNG HP V SÓNG DNG (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 tng hp v sóng dng “ 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 tng hp v sóng dng” Bn cn xem kt hp tài liu bài ging cùng vi bài ging này . Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng dng. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - Vy khong cách gn nht gia hai nút sóng là /2. Trng hp 2: u B t do Khi đó, sóng ti và sóng phn x ti B cùng pha vi nhau.  Phng trình sóng ti ti M là M 2( d) u acos t         Phng trình sóng ti ti B là BB 2 u acos t u           Phng trình sóng phn x ti M là M 2 2d u acos t          Khi đó, phng trình sóng tng hp ti M: MM 2 2d 2 2d u u u acos t acos t                           M 2d 2 2d u 2acos cos t A 2acos                            Vy nu M các mt nút thì biên đ dao đng ti M là M 2d A 2asin      , cách mt bng thì M 2d A 2acos      Nhn xét :  Do các bng và nút sóng cách đu nhau nên khong cách gn nht gia mt bng sóng và mt nút sóng là  /4.  Nu M là nút sóng thì v trí ca các nút sóng đc tính thông qua biu thc , 2 M k x   vi k là s bng sóng có trên đon MB.  Nu M là bng sóng thì v trí ca các bng sóng đc tính thông qua biu thc , 24 M k x   vi k là s bng sóng có trên đon MB, không tính na bng ti M. b) iu kin có sóng dng  Khi hai đu c đnh thì chiu dài dây phi tha mãn k 2   hay kv f 2   , vi k là s bng sóng có trên dây.  Khi mt đu c đnh, mt đu t do thì chiu dài dây phi tha mãn k 24   hay (2k 1)v f 4    , vi k là s bng sóng có trên dây.  Chú ý: - Khi hai đu c đnh thì s nút sóng = s bng sóng + 1. - Khi mt đu c đnh, mt đu t do thì s nút sóng = s bng sóng. - Nu mt đu dây đc gn vi âm thoa đ to sóng dng thì đu dây đó luôn là nút sóng, vic xác đnh tính cht ca hai đu dây ch yu là xác đnh đc đu còn li là nút hay bng. Nu đ bài cho đu còn li c đnh thì nó là bng, còn nu đu còn li l lng thì đó là bng sóng. - T các điu kin v chiu dài và tn s ta có chiu dài nh nht hay tn s nh nht đ có sóng dng là 22 44                   min min min min v f v f , tng ng vi các trng hp hai đu cùng là nút và mt đu nút, mt đu bng.  2 A P N N N N N B B B B  4 Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng dng. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - - Nu dùng nam chm đin đ kích thích cho si dây dao đng thì tn s sóng gp hai ln tn s ca nam châm, tc là ta có f sóng = 2f nam châm Ví d 1: Mt si dây AB dài  = 120 cm, đu A đc mc vào mt nhánh âm thoa dao đng vi tn s f = 40 Hz, đu B c đnh. Cho âm thoa dao đng thì trên đây có sóng dng vi 4 bó sóng. Tính tc đ truyn sóng trên dây. Li gii: u A là mt nút, B cng là nút nên ta có điu kin k 2   , vi k = 4. Thay s ta đc 2 2.120 60cm v .f 60.40 2400 cm/s 24 m/s. k4           Vy tc đ truyn sóng trên dây là v = 24 m/s. Ví d 2: Mt si dây AB dài 57 cm treo l lng, đu A gn vào mt nhánh âm thoa thng đng có tn s 50 Hz. Khi có sóng dng, ngi ta thy khong cách t B đn nút th 4 là 21 cm. a) Tính bc sóng  và tc đ truyn sóng v. b) Tính s nút và s bng trên dây. Li gii: Hng dn gii: a) Dây AB treo l lng nên đu B là mt bng sóng. Gi M là đim nút th t tính t B. Khi đó, t B đn M có tt c 3 bng sóng (không tính na bng sóng ti B). T đó ta đc:  21 3 7 84  12 cm. 24       Tc đ truyn sóng là v = .f = 12.50 = 600 cm/s = 6 m/s. b) Áp dng công thc tính chiu dài dây khi mt đu nút, mt đu bng ta đc: k 57 6k 3 k 9. 24         Vy trên dây AB có 9 bng (không tinhs na bng ti B) và 10 nút sóng. Ví d 3: Sóng dng trên dây AB vi chiu dài 0,16 m, đu B c đnh, đu A dao đng vi tn s 50 Hz. Bit tc đ truyn sóng trên dây là 4 m/s. a) Tính s bng sóng và s nút sóng. b) Biu thc xác đnh v trí các nút sóng và bng sóng. Li gii: a) Bc sóng v4 0,08 m 8cm. f 50      Hai đu A, B c đnh nên có điu kin chiu dài dây k 2 2.16 k4 28          Vy trên dây có 4 bng sóng và 5 nút sóng. b) Chn B làm gc ta đ, do khong cách gia hai nút sóng liên tip là /2 nên v trí các nút sóng xác đnh t biu thc x n = 4k, vi k = 0, 1, 2, 3, 4. V trí các bng sóng xác đnh t biu thc b x 4k 4k 2, k 0,1, 2, 3. 4       Ví d 4: Mt si dây AB treo l lng, đu A gn vào mt nhánh ca âm thoa có tn s f = 100 Hz. Cho bit khong cách t B đn nút dao đng th 3 (k t B) là 5 cm. Tính giá tr ca bc sóng? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Lý thuyt sóng dng. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví d 5: Mt si dây dài AB = 60 cm, phát ra mt âm có tn s 100 Hz. Quan sát dây đàn thy có 3 nút và 2 bng sóng (k c nút  hai đu dây). a) Tính bc sóng và vn tc truyn sóng trên dây AB. b) Bit biên đ dao đng ti các bng sóng là 5 mm. Tính vn tc cc đi ca đim bng. c) Tìm biên đ dao đng ti hai đim M và N ln lt cách A mt đon 30 cm và 45 cm. …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví d 6: Mt dây cao su cng ngang, mt đu gn c đnh, đu kia gn vào mt âm thoa dao đng vi tn s f = 40 Hz. Trên dây hình thành mt sóng dng có 7 nút (không k hai đu), bit dây dài 1 m. a) Tính vn tc truyn sóng trên dây. b) Thay đi f ca âm thoa là f’. Lúc này trên dây ch còn 3 nút (không k hai đu). Tính f’? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví d 7: Sóng dng trên si dây AB có chiu dài 21 cm, hai đu c đnh. Bit phng trình sóng dng trên dây có có dng    u 0,5sin 0,05x cos 20t cm 2     , trong đó x (cm). Tính s đim bng và đim nút sóng trên dây? /s: 10 bng, 11 nút. Ví d 8: Sóng dng trên si dây AB có mt đu c đnh, mt đu t do. Bit hai tn s liên tip có sóng dng trên dây là 135 Hz và 165 Hz. Tn s nh nht cho sóng dng trên dây là bao nhiêu? Ví d 9: Sóng dng trên si dây AB có hai đu c đnh. Khi tn s sóng là f 1 = 36 Hz thì trên dây có 10 nút.  trên dây có 15 nút thì tn s sóng phi bng bao nhiêu? /s: 56 Hz. Giáo viên: ng Vit Hùng Ngun : Hocmai.vn . nút sóng là /2. Trng hp 2: u B t do Khi đó, sóng ti và sóng phn x ti B cùng pha vi nhau.  Phng trình sóng ti ti M là M 2( d) u acos t         Phng trình sóng. xét :  Do các bng và nút sóng cách đu nhau nên khong cách gn nht gia mt bng sóng và mt nút sóng là  /4.  Nu M là nút sóng thì v trí ca các nút sóng đc tính thông qua biu. 1)v f 4    , vi k là s bng sóng có trên dây.  Chú ý: - Khi hai đu c đnh thì s nút sóng = s bng sóng + 1. - Khi mt đu c đnh, mt đu t do thì s nút sóng = s bng sóng. - Nu mt đu