Chuyên đề: sóng cơ
I- Độ lệch pha giữa các điểm cách nhau khoảng cách d
1/ Xác định độ lệch pha khi biết khoảng cách
- Ví dụ: Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trong môi trường vật chất đàn hồi là
. Hai điểm
này dao động lệch pha là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
Δφ = 2π =
2/ Xác định khoảng cách khi biết độ lệch pha
- Ví dụ 1: Sóng có bước sóng 60cm. Hỏi hai điểm gần nhau nhất của sóng dao động lệch pha nhau
45 cách nhau một khoảng bằng bao nhiêu?
0
* Hướng dẫn:
Δφ = 2π =
→d= =
= 7,5(cm)
- Ví dụ 2: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ v = 2 m/s, chu kì dao động
T = 1s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động cùng pha là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
– Hai điểm dao động cùng pha:
Δφ = 2kπ
→ 2π = 2kπ → d ↔ k = 1 → d = λ = T.v = 1.2 = 2(m)
min
min
min
[center]
3/ Bài toán biện luận
- Ví dụ 1: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng
với tần số 50Hz. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm
cách nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động cùng pha với nhau. Biết rằng, vận tốc
truyền sóng thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
- Ví dụ 2: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng
với tần số f. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S. Tại hai điểm M, N nằm cách
nhau 5cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động ngược pha với nhau. Biết vận tốc truyền sóng
trên mặt nước là 80cm/s và tần số của nguồn dao động thay đổi trong khoảng từ 48Hz đến 64Hz.
Tần số dao động của nguồn là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
II- Một số thuật ngữ trong bài toán sóng xác định T, f, λ, v
- Ví dụ 1: Một sóng dọc truyền dọc theo một lò xo mềm. Khoảng cách giữa một tâm nén và tâm
giãn kế tiếp là 0,5m. Bước sóng của sóng dọc này là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
– Khoảng cách giữa một tâm nén và tâm giãn kế tiếp:
•
Tâm nén: là nơi các phân tử dao động với biên độ cực tiểu (nút sóng).
•
Tâm giãn: là nơi các phân tử dao động với biên độ cực đại (bụng sóng).
– Vậy: = 0,5 → λ = 1(m)
- Ví dụ 2: Khoảng cách ngắn nhất giữa hai đỉnh của hai gợn sóng liên tiếp trên mặt nước là 2,5 m.
Chu kì dao động của một vật nổi trên mặt nước có sóng đó truyền qua là 0,8s. Tốc độ truyền sóng
trên mặt nước là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
λ = 2,5(m) → v =
=
= 3,125(m/s)
- Ví dụ 3: Một người nhận thấy rằng khoảng cách giữa hai ngọn sóng biển liên tiếp là 5m và trong
76s có 20 ngọn sóng đi qua trước mặt. Tính vận tốc của sóng biển?
* Hướng dẫn:
– Khoảng cách giữa hai ngọn sóng biển liên tiếp là 5m: λ = 5(m).
→ 19T = 76 → T = 4(s)
– Vậy: vận tốc truyền sóng là:
= 1,25(m/s).
- Ví dụ 4: Một ngưòi ngồi trên thuyền thấy thuyền dập dềnh lên xuống tại chỗ 15 lần trong thời
gian 30s và thấy khoảng cách giữa 4 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 18 m. Xác định vận tốc truyền
sóng.
* Hướng dẫn:
– Khoảng cách giữa 4 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 18(m): 3λ = 18 → λ = 6(m)
→ 15T = 30 → T = 2(s)
– Vậy: vận tốc truyền sóng là:
= 3(m/s).
- Ví dụ 5: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s,
khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là bao nhiêu?
* Hướng dẫn:
→ 9T = 18 → T = 2(s)
– Khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m: λ = 2(m)
– Vậy: vận tốc truyền sóng là:
= 1(m/s).
- Ví dụ 6: Trong 5s người quan sát thấy có 3 ngọn sóng biển qua trước mặt. Tính chu kỳ dao động
của nước biển do sóng gây ra.
* Hướng dẫn:
– Có 3 ngọn sóng biển qua trước mặt:
→ 2T = 3 → T = 1,5(s)
... Hướng dẫn: II- Một số thuật ngữ toán sóng xác định T, f, λ, v - Ví dụ 1: Một sóng dọc truyền dọc theo lò xo mềm Khoảng cách tâm nén tâm giãn 0,5m Bước sóng sóng dọc bao nhiêu? * Hướng dẫn: – Khoảng... có sóng truyền qua 0,8s Tốc độ truyền sóng mặt nước bao nhiêu? * Hướng dẫn: λ = 2,5(m) → v = = = 3,125(m/s) - Ví dụ 3: Một người nhận thấy khoảng cách hai sóng biển liên tiếp 5m 76s có 20 sóng. .. khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 18 m Xác định vận tốc truyền sóng * Hướng dẫn: – Khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 18(m): 3λ = 18 → λ = 6(m) → 15T = 30 → T = 2(s) – Vậy: vận tốc truyền sóng là: = 3(m/s)