LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ

LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ LÝ THUYẾT và DẠNG bài tập SÓNG cơ

LÝ THUYẾT VÀ DẠNG BÀI TẬP SĨNG CƠ LÝ THUYẾT Sóng học: Sóng dao động lan truyền môi trường ♦ Sóng ngang : sóng phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Truyền chất rắn , bề mặt chất lỏng, khơng truyền chân khơng ♦ Sóng dọc : sóng phân tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Truyền chất rắn ,trong lòng chất lỏng, khí , khơng truyền chân khơng Bước sóng : λ (m) :  Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng gần dao động pha với gọi bước sóng λ  Là quãng đường mà sóng truyền chu kì T  qng đường mà pha dao động truyền sau chu kì dao động λ = v.T =  Cơng thức : v f v= vận tốc sóng : tốc độ lan truyền dao động : λ T =λf Phương trình sóng :Nếu phương trình sóng nguồn u0 = asin(ωt + ϕ) phương trình sóng M phương truyền sóng : x  uM = A cos  ωt − ω ÷ v  x  t uM = A cos 2π  − ÷ T λ  x  uM = A cos  ωt − 2π ÷ λ  Hoặc: Biên độ, chu kỳ, tần số sóng biên độ, chu kỳ, tần số phần tử mơi trường có sóng truyền qua Năng lượng sóng: lượng dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua Q trình truyền sóng q trình truyền pha dao động • Q trình truyền sóng q trình truyền lượng BÀI TẬP DẠNG 1: PHƯƠNG TRÌNH SĨNG • Phương pháp: Nếu pt sóng O = x OM = d : u0 = Acosωt x  uM = A cos  ωt − ω ÷ v  pt sóng M O truyền tới, với OM x  uM = A cos  ωt − 2π ÷ λ  x  t uM = A cos 2π  − ÷ T λ  u0 = Acosωt Nếu pt sóng O N trước tới O) , với ON = x ON = d : x  u N = A cos  ωt + ω ÷ v  pt sóng N nằm trước O ( Sóng tới x  u N = A cos  ωt + 2π ÷ λ  Câu 157.Một sóng ngang truyền sợi dây dài có phương trình: u = Acos( 5πt + 2πx ), t tính s Tần số sóng A 2,5 Hz B 0,04 Hz C 25 Hz D 50 Hz Câu 158: Một sóng âmcó tần số 200 Hz lan truyền mơi trường nướcvới vận tốc1500m/s.Bước sóng sóng mơi trườngnước A 3,0 km B 75,0m C 30,5m D 7,5m 2π( C©u 159: Cho sóng ngang có phương trình sóng u = 8cos cm,trong x tính cm, t tính giây Bước sóng t x − ) 0,1 50 A λ = 0,1m B λ = 50cm C λ = 8mm D λ = 1m C©u 160: Cho sóng ngang có phương trình sóng u = 9cos cm,trong x tính m, t tính giây Vận tốc truyền sóng là: A v = 10m / s B v = 6m / s C v = 6cm / s D (6π t − π x) v = 50cm / s 2π ( C©u 161: Cho sóng ngang có phương trình sóng u = 10cos cm,trong x tính cm, t tính giây Bước sóng λ = 30cm λ = 3m λ = 8mm t x − ) 0, 30 λ = 1m A B C D Câu 162: Tại điểm M cách tâm sóng khoảng x có phương trình dao động u M 200πt − 2πx ) λ = 4cos( cm Tần số sóng A f = 200 Hz B f = 100 Hz C f = 10 Hz D f = 1Hz u = cos(5π t+ π 3) Câu 163: Một nguồn sóng học dao động điều hòa theo phương trình khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động pha 1m Vận tốc truyền sóng là: A 20m/s B 10m/s C 2,5m/s D 5m/s Câu 164: Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc m/s, với chu kỳ dao động 1,6 s Phương trình sóng điểm O phương u0 = aco s ωt truyền là: (cm) Phương trình sóng điểm M cách O 1,6 m là: a uM = aco s(1, 25t ) cm uM = aco s(2π t − π 2) b uM = aco s(1, 6t ) cm uM = aco s(1, 25π t − π 2) c cm d cm Câu 165 : Một sóng ngang lan truyền dây đàn hồi dài, đầu O sợi dây dao động theo phương trình u = 3,6cos(πt)cm, vận tốc sóng 1m/s Phương trình dao động điểm M dây cách O đoạn 2m A uM = 3,6cos(πt)cm B UM = 3,6cos(πt – 2)cm C uM = 3,6cosπ(t – 2)cm D UM = 3,6cos(πt + 2π)cm Câu 166 : Một sóng học lan truyền phương truyền sóng với vận tốc 40cm/s Phương trình sóng điểm O phương truyền sóng là: u0 = π 2.cos t (cm) Phương trình sóng điểm M nằm trước O cách O đoạn 10cm : π π ) π π ) A uM = 2.cos(2 t + (cm) π π ) π π ) B uM = 2.cos(2 t - (cm) C uM = 2.cos(2 t + (cm) D uM = 2.cos(2 t (cm Câu 167 : Một dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu A dao động theo phương thẳng đứng với biên độ a = cm chu kỳ 2s Chọn gốc thời gian lúc A qua VTCB theo chiều dương ( t = 0, u = 0, u’ > ) Viết phương trình dao động A ? π A uA = 5.cos( t π π ) C uM = 5.cos( t + π ) (cm) π π ) π π ) B uM = 5.cos( t + D uM = 5.cos( t (cm u = 3cos10πt(cm) Câu 168 – Dao động nguồn O có dạng vận tốc truyền pha dao động 1m/s Phương trình dao động điểm M cách O đoạn cm có dạng: A C (cm) (cm) π u = 3cos(10πt + )(cm) u = 3cos10πt (cm) ; ; B D π u = 3cos(10πt − )(cm) u = −3cos10πt (cm) Câu 169.Phương trình truyền sóng dây dài u = cos(2πt − 0,5πx ) ; cm t tính s, x tính cm Một điểm dây có x = cm vào lúc t = s có li độ A 0,98 cm B 2,45 cm C 3,50 cm D 2,83 cm u = 0,3 cos(314t − x) Câu 170.Một sóng ngang có biểu thức cm t tính s, x tính m, vận tốc dao động cực đại phần tử vật chất có sóng qua A 94,2 cm/s B 0,3 cm/s C 0,6 cm/s D 1,5 cm/s DẠNG 2: XÁC ĐỊNH BƯỚC SĨNG, VẬN TỐC, CHU KỲ, TẦN SỐ Phương pháp: λ = v.T = Vận dụng cơng thức sau: v f λ + Khoảng cách gợn sóng liên tiếp λ + Khoảng cách n gợn sóng liên tiếp (n-1) + Khoảng cách dao động ngược pha gần λ λ + Khoảng cách dao động vng pha gần Câu 171.Trên mặt nước có sóng truyền qua ta thấy nhỏ nhơ lên cao lần thời gian 6s Chu kì sóng A s B 1,2 s C s D 1,5 s Câu 172 Một người ngồi biển thấy khoảng cách ba sóng liên tiếp 15 m người đếm 10 sóng qua trước mặt thời gian 27 s Tốc độ truyền sóng biển là: A 2,78 m/s B 2,5 m/s C 0,4 m/s D 0,28 m/s Câu 173: sóng có tần số 50 Hz truyền mơi trường với vận tốc 160 m/s Ở thời điểm, hai điểm gần phương truyền sóng có dao động pha với nhau, cách A 3,2m B 2,4m C 1,6m D 0,8m Câu 174: Mộtsóngtruyềntrongmộtmơitrườngvớivậntốc110m/svàcóbướcsóng0,25m.Tầnsố sóng đólà A 50 Hz B 220 Hz C 440 Hz D 27,5 Hz Câu 175: Trên sợi dây dài 0,9 m có sóng dừng.Kể hai nút hai đầu dây dây có 10 nút sóng.Biết tần số sóng truyền dây 200Hz Sóng truyền dây có tốc độ A 90 cm/s B 40 m/s C 40 cm/s D 90 m/s Câu 176: Một sóng có tần số 50 Hz truyền mơi trường với vận tốc 160 m/s.Ở thời điểm, hai điểm gần phương truyền sóng có dao động pha với nhau, cách nhau: A 1,6 m B 2,4 m C 0,8 m D 3,2 m Câu 177: Một sóng truyền mơi trường với tần số 10Hz, tốc độ truyền sóng 80cm/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha là: A 1cm B 2cm C 8cm D 4cm Câu 178: sóng âm lan truyền không khí với vận tốc 350 m/s ,có bước sóng 70 cm.tần số sóng là: a.5000Hz b.5Hz c.50Hz d.500Hz λ =3 Câu 179: sóng truyền mặt biển bước sóng m khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha nhau, ngược pha là: a 1,5m ; 3m b.3m ; 1,5m c 3m ; 2m d.2m ; 3m Câu 180: Mét sãng lan trun víi vËn tèc 200 m/s cã bíc sãng lµ m TÇn sè vµ chu k× cđa sãng lµ: A 50 Hz; 0,02 s B 0,050 Hz; 200 s 800 Hz; 0,125 s D Hz; 0,2 s Câu 181: người quan sát thấy cánh hoa mặt hồ nước, thấy nhô lên cao 10 lần khoảng thời gian 36 s.Khoảng cách hai đỉnh sóng phương truyền sóng 12 m Tính vận tốc truyền sóng ? A 3,76 m/s B m/s C m/s D m/s Câu 182: Đặt mũi nhọn S (gắn vào đầu thép nằm ngang) chạm mặt nước Khi thép dao động với tần số f = 120Hz, tạo mặt nước sóng, biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp 4cm Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A V = 120cm/s B V = 40cm/s C V = 100cm/s D V = 60cm/s Câu 183: Mũi nhọn âm thoa chạm nhẹ vào mặt nước n lặng, âm thoa dao động với tần số f = 440Hz Khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp 2mm Vận tốc truyền sóng là: A V = 0,88m/s B V = 8,8m/s C V = 22m/s D V = 2,2m/s Câu 184: Một sóng học phát từ nguồn O lan truyền mặt nước với vận tốc v = 400cm/s Người ta thấy điểm gần mặt nước nằm đường thẳng qua O cách 80cm ln ln dao động ngược pha Tần số sóng là: A f = 2,5Hz B f = 0,4Hz C f = 10Hz D f = 5Hz Câu 185: Trong thời gian 12 s người quan sát thấy sóng qua trước mặt Vận tốc truyền sóng 2m/s Bước sóng có giá trị: A 4,8m B 4m C 6m D 0,48m Câu 186: người quan sát phao mặt biển, thấy nhô lên cao 10 lần khoảng thời gian 27 s Tính chu kỳ sóng biển ? A 3s B.4s C.5s D.6s Câu 187 : Khoảng cách hai bụng liên tiếp sóng nước mặt hồ 9m Sóng lan truyền với vận tốc bao nhiêu, thời gian phút sóng đập vào bờ lần ? A 0,8m/s B 2/3m/s C 3/2m/s D 0,9m/s Câu 188 : Tại điểm O mặt chất lỏng n tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f Khi mặt chất lỏng hình thành hệ thống sóng tròn đồng tâm O Tại hai điểm cách 10 cm phương truyền sóng ln dao động ngược pha Biết Vlỏng = 100 cm/s tần số nguồn dao động khoảng từ 20Hz đến 30 Hz Tần số dao động nguồn là? A 25Hz B 20Hz C 35Hz D.30Hz Câu 189 : Một sợi dây đàn hồi , mảnh dài , có đầu O dao động theo phương vng góc với dây với tần số nguồn dao động khoảng từ 40Hz đến 53 Hz V = m/s Tìm tần số f để điểm M dây cách O đoạn 20cm dao động pha với O ? A 40Hz B 45Hz C 53Hz D.50Hz DẠNG 3: TÍNH ĐỘ LỆCH PHA GIỮA HAI ĐIỂM TRÊN PHƯƠNG TRUYỀN SĨNG Phương pháp: Phương trình sóng điểm M N có khoảng cách OM = d1 ; ON = d2 là: d   uM = A cos  ωt − 2π ÷ λ  ; d   u N = A cos  ω t − 2π ÷ λ   ∆ϕ = 2π Độ lệch pha điểm M N là: khoảng cách d λ với d = d − d1 : điểm M N Nếu hai dao động pha : Nếu hai dao động ngược pha : ∆ϕ = 2kπ ( ∆ϕ = (2k + 1)π ∆ϕ = (2k + 1) ( π k ∈Z k ∈Z ) ) k ∈Z Nếu hai dao động vng pha : ( ) Câu 190: Một sóng có tần số 100Hz có tốc độ lan truyền 330m/s Hai điểm gần sóng cách khoảng 1,65 m Độ lệch pha chúng là: π 2π π π A B C D Câu 191: Một sóng có tần số 500Hz có tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần sóng phải cách π rad khoảng để chúng có độ lệch pha A 0,117m B 0,476m C 0,233m D 4,285m Câu 192: Mét sãng c¬ häc lan trun tõ M ®Õn N víi bíc sãng λ = 120 cm T×m π kho¶ng c¸ch d = MN biÕt sãng t¹i N trƠ pha h¬n sãng t¹i M lµ A 15 cm B 24 cm C.30cm D 20 cm Câu 193 : Một sóng học có bước sóng 10m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động lệch pha 900 bằng: A 10 m B m C 2,5 m D 1,25 m LOẠI : GIAO THOA SĨNG LÝ THUYẾT - Khoảng cách điểm gần dao động cực đại ( cực tiểu) λ là: - Khoảng cách gữa gợn lồi ( điểm đứng n khơng dao động) giao thoa sóng là: λ - Khoảng cách n điểm dao động cực đại ( cực tiểu) là: (n-1) n = 2,3.,4….) λ ( với Điều kiện giao thoa : Hai nguồn sóng phải hai nguồn kết hợp kết hợp :  Hai nguồn dao động tần số , có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi nguồn kết hợp  Sóng mà nguồn kết hợp phát gọi sóng kết hợp Hiện tượng giao thoa : tượng hai sóng kết hợp gặp có điểm chúng tăng cường lẫn , Có điểm chúng triệt tiêu lẫn  Cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu đường hai sóng d − d1 = k λ tới số nguyên lần bước sóng: ; ( k = 0, ±1, ±2, )  Cực tiểu giao thoa nằm điểm có hiệu đường hai sóng tới số nửa nguyên lần bước sóng : 1 λ  d − d1 =  k + ÷λ = ( 2k + 1) ; 2  ( k = 0, ±1, ±2, ) uM = 2a cos Phương trình sóng tổng hợp : π π ( d − d1 ) cos  ωt − (d1 + d ) ÷ λ λ   A = 2a cos Biên độ sóng tổng hợp: 4.Sự lệch pha hai dao động thành phần • • π ( d − d1 ) λ ∆ϕ = 2kπ ⇒ AMax = 2a : hai sóng thành phần dao động pha, biên độ tổng hợp cực đại ∆ϕ = ( 2k + 1) π ⇒ Amin = : hai sóng thành phần dao động ngược pha ,do biên độ tổng hợp cực tiểu ∆ϕ = ( 2k + 1) • π ⇒ A=a : Hai sóng thành phần dao động vng pha