CHUYEN DE 1 DAI CUONG VE SONG CO

TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 CHUYÊN ĐỀ : ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ PHẦN : KIẾN THƯC CHUNG 1) Sóng : dao động dao động môi trường vật chất Bao gồm + Sóng ngang sóng phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phuong truyền sóng Trừ trường hợp sóng mặt nước sóng ngang truyền môi trường chất rắn + Sóng dọc sóng phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền môi trường khí , lỏng , rắn Sóng không truyền chân không - Bước sóng λ : khoảng cách gần phương truyền sóng dao động pha Bước sóng quảng đường sóng chu kì T : λ = v.T = v/f - Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động ngược pha λ/2 - Năng lượng sóng : Sóng truyền dao động cho phần tử môi trường , nghĩa truyền cho chúng lượng Qúa trình truyền sóng trình truyền lượng 2) Phương trình sóng Nếu phương trình sóng nguồn O u0 = A cos(ωt + φ) phương trình sóng M phương truyền sóng uM = Acos(ωt + φ - 2πx/ λ ) ( x khoảng cách từ O tới M ) Độ lệch pha hai dao động hai điểm cách khoảng d phương truyền sóng ∆φ = 2π PHẦN : CÁC DẠNG BÀI TẬP DANG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ HỌC (Xác định đại lượng đặc trưng sóng vận tốc, bước sóng, chu kì, tần số, độ lệch pha…) * Phương pháp : + Để tìm đại lượng đặc trưng sóng ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm Lưu ý: Các đơn vị đại lượng phải tương thích: bước sóng, khoảng cách tính cm vận tốc phải dùng đơn vị cm/s; bước sóng, khoảng cách tính m vận tốc phải dùng đơn vị m/s * Tốc độ truyền sóng v : quãng đường sóng truyền thời gian t v= Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường truyền sóng vrắn > vlỏng> vkhí * Tần số sóng f : tần số dao động điểm sóng truyền qua, tần số nguồn gây sóng * Chu kỳ sóng T : T = ; T(s) f(Hz) TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 * Bước sóng λ : + Bước sóng ( : m) quãng đường mà sóng truyền chu kì + Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha λ= v.T = - Những điểm cách d = k.λ phương truyền sóng dao động pha - Những điểm cách d= (k + ) λ phương truyền sóng dao động ngược pha Chú ý : -Khoảng cách gợn lồi liên tiếp bước sóng λ - Khoảng cách n gợn lồi liên tiếp : L= (n- 1) λ ∆t =(n-1)T * Phương trình sóng Tại điểm O: uO = Acos(ωt + φ) Tại điểm M cách O đoạn x phương truyền sóng * Sóng truyền theo chiều dương trục Ox uM = Acos(ωt + φ - ) * Sóng truyền theo chiều âm trục Ox uM = Acos(ωt + φ + ) Độ lệch pha hai điểm cách nguồn khoảng d1, d2 * ∆φ = ω = 2π Nếu điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng x thì: ∆φ = ω = 2π Lưu ý: - Đơn vị d, d1, d2, λ v phải tương ứng với - Trong tượng truyền sóng sợi dây, dây kích thích dao động nam châm điện với tần số dòng điện f tần số dao động dây 2f VÍ DỤ MINH HỌA: Ví dụ : Một người ngồi bờ biển quan sát thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 10 m Ngoài người đếm 20 sóng qua trước mặt 76 s a) Tính chu kì dao động nước biển b) Tính vận tốc nước biển Giai a) t=76 s , 20 sóng, n = 19 dđ Chu kì dao động T = = = s b) Vận tốc truyền : λ = 10m λ = v.T ⇒ v = = = 2,5 (m/s) Ví dụ : Dao động âm có tần số f = 500 Hz , biên độ A =0,25 mm , truyền không khí với bươc sóng λ = 70 cm Tìm a) vận tốc truyền âm b) vận tốc dao động cực đại phân tử không khí Giai a) λ = ⇒ v = λ.f = 0,7.500 = 350 m/s b) vmax = ωA = 2πfA = 2π.500.0,25.10-3 = 0,785 m/s TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Ví dụ : Một người ngồi bờ biển trông thấy có 20 sóng qua mặt 72 giây, khoảng cách hai sóng 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển A 0,25Hz; 2,5m/s B 4Hz; 25m/s C 25Hz; 2,5m/s D 4Hz; 25cm/s Hướng dẫn giải : Chọn A Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với 19 chu kì ⇒ 19Τ = 72 ⇒ Τ = 4(s) ⇒ f = 0,25 Ηz Ví dụ Trên mặt chất lỏng có sóng cơ, người ta quan sát khoảng cách 15 đỉnh sóng liên tiếp 3,5 m thời gian sóng truyền khoảng cách s Xác định bước sóng, chu kì tần số sóng HD: Khoảng cách 15 đỉnh sóng 14λ = 3,5 ⇒ λ = = 0,25 m ; v = = 0,5 m/s ; T = = = 0,5 s ; f = = s Ví dụ Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5 m Tính tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng ĐS: 15m/s Ví dụ Một sóng có tần số 500 Hz tốc độ lan truyền 350 m/s Hỏi hai điểm gần phương truyền sóng cách khoảng để chúng có độ lệch pha HD: Ta có : λ = = = 0,7 m , ∆φ = 2π = ⇒ d = = 8,75 cm Ví dụ Một sóng âm truyền thép với tốc độ 5000 m/s.Biết độ lệch pha sóng âm hai điểm gần cách m phương truyền sóng Tính bước sóng tần số sóng âm ĐS: 625 Hz Ví dụ : Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = 4cos(4πt - ) (cm) Biết dao động hai điểm gần nhât phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha Xác định chu kì , tần số tốc độ truyền sóng Giai ∆φ = 2π = ⇒ λ = 6d = m ; T = = = 0,5 s ; f = = Hz Ví dụ : Một sóng ngang truyền sợi dây dài có phương trình sóng là: u = 6cos(4πt – 0,02πx) Trong u x tính cm t tính giây Hãy xác định: Biên độ, tần số, bước sóng vận tốc truyền sóng HD : Ta có : A = 6cm ; f = = 2Hz ; = 0,02πx ⇒ λ = 100 cm = 1m ; v = λ.f = 100.2 = 200cm/s Ví dụ 10 : Một sợi dây đàn hồi, mảnh, dài, có đầu O dao động với tần số f thay đổi khoảng từ 40 Hz đến 53 Hz, theo phương vuông góc với sợi dây Sóng tạo thành lan truyền dây với vận tốc v = m/s a) Cho f = 40 Hz Tính chu kỳ bước sóng sóng dây TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 b) Tính tần số f để điểm M cách O khoảng 20 cm luôn dao động pha với dao động O HD: Ta có T = = 0,025 s ; λ = vT = 0,125 m = 12,5 cm b) Ta có 2π = 2π = 2kπ ⇒ k = ⇒ kmax = = 2,1 ; kmin= = 1,6 Vì k ∈ Z nên k = ⇒ f = = 50 Hz VD 11: Một người quan sát phao lên mặt biển thấy nhô lên cao lần 15 giây, coi sóng biến sóng ngang Tính chu kỳ dao động sóng biển? A 3(s) B.43(s) C 53(s) D 63(s) ĐS: A VD12 : Một người quan sát mặt biển thấy có sóng qua trước mặt khoảng thời gian 10(s) đo khoảng cách hai sóng liên tiếp 5(m) Tính vận tốc sóng biển ? A 1(m) B 2m C 3m D.4m ĐS: B VD13: (ĐH 2007) Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20πt (cm) Trong khoảng thời gian 2(s) sóng truyền đI quãng đường lần bước sóng? A 10 B 20 C 30 D 40 HD: theo ω = 20π ⇒ Τ = 0,1 (s) Do chu kỳ tương ứng bước sóng, nên khoảng thời gian t=2(s) sóng truyền quãng đường S==20 ĐS:A VD14: Một sóng có tần số 500Hz, có tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần phương truyền sóng phải cách gần khoảng để chúng có độ lệch pha rad? A 0,116m B 0,476m C 0,233m D 4,285m ĐS : A VD15: Một sóng âm có tần số 450(Hz) lan truyền với vận tốc 360(m/s) không khí Độ lệch pha hai điểm cách d=1(m) phương truyền sóng : A ∆φ = 0,5π(rad) B ∆φ =1,5π(rad) C ∆= 2,5π(rad) D ∆φ = 3,5π(rad) ĐS: C VD16: Vận tốc truyền âm không khí 340(m/s) , khoảng cáchgiữa hai điểm gần phương truyền sóng dao động ngược pha 0,8(m) Tần số âm là: A f=85(Hz) B f=170(Hz) C f=200(Hz) D f=225(Hz) HD : Ta biết hai sóng dao động lệch pha ∆φ = 2π =(2k+1)π Gần k = Vậy λ = 2d= 1,6 m ⇒ f = = = 200 Hz ĐS.C VD 17: Khi biên độ sóng tăng gấp đôi, lượng sóng truyền tăng lần A Giảm 1/4 B Giảm 1/2 C Tăng lần D Tăng lần HD: Năng lượng E = k A2 ⇒ biên độ tăng tần số tăng ⇒ ĐA: D TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 VD18: Hiệu pha sóng giống phải để giao thoa sóng hoàn toàn triệt tiêu A B π/4 C π/2 D.π HD: độ lệch pha sóng giống : ∆φ = (2k +1)π giao thoa chúng triệt tiêu Lấy k=0 ta có ∆φ = π VD19: Tìm vận tốc sóng âm biểu thị phương trình u = 28cos(20x – 2000t) A 334m/s B 331m/s C 314m/s D 100m/s ĐA: D VD20: Một mũi nhọn S gắn vào đầu thép nằm ngang chạm vào mặt nước Khi đầu thép dao động theo phương thẳng đứng với tần số f = 100 (Hz), S tạo mặt nước sóng có biên độ a = 0,5 (cm) Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp (cm) Tính vận tốc truyền sóng mặt nước A 100 cm/s B 50 cm/s C 100cm/s D 150cm/s ĐA:B V D : (Bài tập tương tự) : Nguồn phát sóng mặt nước tạo dao động với tần số f=100(Hz) gây sóng mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi (bụng sóng liên tiếp) 3(cm) Tính vận tốc truyền sóng mặt nước ? A 50(cm/s) B 25 (cm/s) C.100(cm/s) D.150(cm/s) ĐA: A V D 2 : Một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương trình u = Acos(10πt + ) Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động phần tử môi trường lệch pha π/2 m Hãy tính vận tốc truyền sóng A 150m/s B 120m/s C 100m/s D 200m HD: Độ lệch pha hai phần tử phương truyền sóng là: ∆φ = 2π = π/2 ⇒ 2π5/λ = π/2 ⇒ λ = 20 m ⇒ v = λ.f = λ ω/(2π) = 200m/s ĐA: D VD23: Cho mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hoà với tần số f = 20 (Hz) Người ta thấy hai điểm A B mặt nước nằm phương truyền sóng cách khoảng d = 10 (cm) dao động ngược pha với Tính vận tốc truyền sóng, biết vận tốc vào khoảng từ 0,8 (m/s) đến (m/s) A 100 m/s B 90m/s C 80m/s D 85m/s ĐS:C VD24: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động (cm), vận tốc truyền sóng (m/s) Xét điểm M dây cách A đoạn 28 (cm) , người ta thấy M dao động lệch pha với A góc ∆φ = (2k+1) ( k =0, Tính bước sóng λ Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22 (Hz) đến 26 (Hz) A cm B 12cm C 14 cm D.16 cm TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 DẠNG : VIẾT PHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN SÓNG Phương pháp : - Gỉa sử phương trình sóng nguồn O có dạng uO = Acos(ωt + φ ) - Xét sóng M cách O đoạn OM = x x x O M Tính λ = v.T = ⇒ Phương trình sóng M nguồn O truyền tới uM = Acos(ωt + φ - 2π ) Nhận xét : - Dao động M chậm dao động tai O lượng 2π - Độ lệch pha điểm M so với điểm O - Độ lệch pha hai điểm M, N phương truyền sóng ⇒ Ηai sóng pha ∆φ = 2π = 2kπ ∆φ = 2π ∆φ = 2π = 2π x khoảng cách điểm M,N ⇒ x =x kλ =k ⇒ Ηai sóng ngược pha ∆φ = 2π = (2k + 1) π ⇒ x = (2k +1) ⇒ Ηai sóng vuông pha ∆φ = 2π = (2k + 1) ⇒ x = (2k +1) Ví dụ minh họa : Ví dụ : Một mũi nhọn S gắn vào đầu thép nằm ngang chạm nhẹ vào mặt nước Khi thép dao động với tần số f = 120Hz , tạo mặt nước sóng có biên độ 0,6 cm Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp cm Viết phương trình phần tử sóng M mặt nước cách S khoảng 12 cm Chọn gốc thời gian lúc mũi nhọn chạm vào mặt thoáng sóng xuống , chiều dương hướng lên HD: Ta có 8λ = cm ⇒ λ = 0,5 cm Phương trình sóng nguồn S :uS = Acos(ωt + φ) Ta có : ω = 2πf = 240π rad/s Khi t = u=0 ⇒ cosφ = ⇒ φ = Theo đề sóng xuống , chiều dương hướng lên nên v < ⇒ φ = Vậy nguồn S phương trình sóng TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 uS = 0,6.cos(240πt + ) Tại M uM =0,6.cos(240πt + ) = 0,6.cos(240πt + ) = 0,6.cos(240πt + ) = 0,6.cos(240πt + ) (cm) Ví dụ : Một sóng ngang truyền từ M đến O đến N phương truyền sóng với vận tốc v = 18m/s.Biết MN = 3m MO = ON Phương trình sóng O uO = 5cos(4πt - ) (cm) Viêt phương trình sóng M N HD: Ta có λ = v.T = 18 = m Vì M trước O theo chiều truyền sóng nên uM = 5cos(4πt - + 2π ) = 5cos(4πt - + 2π) = 5cos(4πt - ) = 5cos(4πt + ) (cm) Vì N sau O nên theo phương truyền sóng uN = 5cos(4πt - + 2π ) =5cos(4πt - ) = 5cos(4πt -) (cm) Ví dụ : Đầu A dây cao su căng làm cho dao động theo phương vuông góc với dây có biên độ 2cm , chu kì 1,6 s Sau s dóng truyền 12 m dọc theo dây a) Tìm bước sóng b) Viết phương trình dao động sóng điểm cách đầu A 1,6 m Chon gốc thời gian A vị trí biên dương HD: a) Ta có v = = = m/s ⇒ λ = v.T = 4.1,6 = 6,4 m b) ω = = = 1,25π rad/s Phương trình dao động A: uA = Acos(ωt + φ) Gốc thời gian biên dương ⇒ uA = A ⇒ φ =0 ⇒ uA = 2cos(1,25πt) (cm) Phương trình dao động điểm cách A 1,6 m uM = 2cos(1,25πt - 2π ) = 2cos(1,25πt - ) (cm) Ví dụ : Một cầu nhỏ gắn vào âm thoa dao động với tần số f = 120 Hz Cho cầu chạm nhẹ vào mặt nước người ta thấy có hệ sóng tròn lan tỏa xa mà tâm O điểmm chạm cầu với mặt nước Cho biên độ sóng A = 0,5 cm không đổi a ) Tính vận tốc truyền sóng mặt nước Biết khoảng cách 10 gợn lồi liên tiếp l = 4,5 cm b) Viết phương trình dao động M mặt nước cách O đoạn x = 12 cm Cho dao động sóng O có phương trình uO = Acos(ωt) c) Tính khoảng cách hai điểm mặt nước dao động pha , ngược pha vuông pha (Trên đường thẳng qua O ) HD: a) Ta có ω = 2πf = 2π.120 = 240π rad/s Khoảng cách 10 gợn lồi liên tiếp 4,5 cm ⇒ 9λ = 4,5 ⇒ λ = 0,5 cm λ = ⇒ v = λ f = 0,5 120 = 60 cm/s b) Biểu thức sóng O : uO = Acos(ωt) = 0,5cos(240πt) (cm ) Biểu thức sóng tạ M cách O đoạn 12 cm : uM = 0,5cos(240πt - 2π ) = 0,5cos(240πt - 48π) = 0,5cos(240πt) TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Vậy hai sóng O M pha c) Hai sóng pha ∆φ = 2π = 2kπ ⇒ x = k = 0,5 k (cm ) (với k ) Chú ý : Hai điểm dao động pha có khoảng cách số nguyên lần bước sóng Hai sóng ngược pha ∆φ = 2π = (2k+1)π ⇒ x = (2k = 0,5(k+ ) (cm ) (với k ) Chú ý : Hai điểm dao động ngược pha có khoảng cách số lẻ lần bước sóng Hai sóng vuông pha ∆φ = 2π = (2k+1) ⇒ x = (2k +1) = 0,125(2k +1) (cm) (với k k ) Chú ý : Hai điểm dao động vuông pha có khoảng cách số lẻ lần phần tư bước sóng Ví dụ : Một sợi dây nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương thẳng đứng với biên độ A = cm , T = 0,5 s Vận tốc truyền sóng 40cm/s Viết phương trình sóng M cách O đoạn d = 50cm A uM = 5cos(4πt - 5π) (cm) B uM = 5cos(4πt – 2,5π) (cm) C uM = 5cos(4πt - π) (cm) D uM = 5cos(4πt - 25π) (cm) HD: uM = Acos(ωt - 2π ) , ω = rad/s III: ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP Câu : Một người quan sát phao mặt biển thấy nhô cao 10 lần khoảng thời gian 27 s Chu kì sóng biển A 2,45 s B 2,8 s C 2,7 s D s Câu : Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 120 cm có sóng qua trước mặt 6s Tốc độ truyền sóng mặt nước A 0,6 m/s B 0,8 m/s C 1,2 m/s D 1,6 m/s Câu : Tại điểm O mặt nước tĩnh có nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ điểm O có gợn sóng lan rộng xung quanh , khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp 20 cm Tốc độ truyền sóng mặt nươc A 20 cm/s B 40 cm/s C 80 cm/s D 120 cm/s Câu 4: Một sóng âm có tần số 510 Hz lan truyền không khí với tốc độ 340m/s , độ lệch pha sóng tạ hai điểm M, N phương truyền sóng cách nhâu 50 cm A rad B rad C rad D rad TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Câu : Một sóng có tần sồ f =500 Hz có tốc độ lan truyền 350m/s Hai điểm gần phương truyền sóng phải cách khoảng đề chuga có độ lệch pha rad A 11,6 cm B.47,6 cm C 23,3 cm D 4,825 cm Câu : Người ta đặt chìm nươc nguồn âm có tần số f = 725Hz tôc độ truyền âm nươc 1450m/s Khoảng cách hai điểm gần dao động ngược pha A 0,25 m B m C 0,5 m D cm Câu : Tại điểm S mặt nước có nguồn dao động điều hòa phương thẳng đứng có tần số f = 50Hz Khi mặt nươc hình thành sóng đồng tâm S Tại hai điểm M, N cách cm đường thẳng đứng qua S dao động pha với Biết tốc độ truyền sóng thay đổi khoảng từ 70 cm/s đến 80 cm /s Tốc độ truyền sóng mặt nước A 75 cm/s B 72 cm/s C 76 cm/s D 80 cm/s Câu : Tại điểm S mặt nước có nguồn dao động điều hòa phương thẳng đứng có tần số f Khi mặt nươc hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N cách cm đường thẳng qua S dao động ngược pha với Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 80 cm/s tần số nguồn dao động thay đổi khoảng 48Hz đến 64Hz Tần số dao động nguồn A 64 Hz B 48Hz C 60 Hz D 56Hz Câu : Một sóng học lan truyền không khí có bước song λ Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng dao động vuông pha A d = ( 2k+1) B d = ( 2k+1) C d = (2k +1)λ D d = kλ Câu 10 : Một sóng âm mô tả phương trình y = Acos2π( - ) Tốc độ cực đại phần tử môi trường lần tốc độ truyền sóng A λ = 4πA B λ = π C λ = πA D λ = π Câu 11 : Trên sợi dây OA đầu O cố định đầu O dao động với phương trình uO = 5cos(5πt) (cm) Tốc độ truyền sóng dây 24 cm/s giả sử trình truyền sóng biên độ sóng không đổi Phương trình sóng M cách O khoảng 2,4 cm A uM = 5cos(5πt + ) (cm) B uM = 5cos(5πt - ) (cm) C uM = 5cos(5πt - ) (cm) D uM = 5cos(5πt + ) (cm) Câu 12 : Sóng lan truyền từ nguồn O dọc theo đường thẳng với biên độ không đổi O thời điểm t = O có phương trình : uO = Acosωt (cm ) Một điểm cách nguồn khoảng ½ bước sóng có li độ cm thời điểm ½ chu kì Biên độ sóng A cm B 2,5 cm C cm cm D 10 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Câu 13 : Một mũi nhon S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz Người ta thấy hai điểm A B mặt nước nằm phương truyền sóng cách đoạn d = 20 cm dao động ngược pha Biết tốc đô truyền sóng nằm khoảng từ m/s đến m/s Tốc độ A 3,5 m/s B 4,2 m/s C m/s D 3,2 m/s Câu 14 : Trong khoảng thời gian 12 s người quan sát thấy sóng qua trước mặt Tốc độ truyền sóng 2m/s Bước sóng có giá trị A 4,8 m/s 0,48 m/s B m/s C m/s D Câu 15 : Một nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động với tần số f = 100Hz gây sóng có biên độ A = 0,4 cm Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp cm Tốc độ truyền sóng mặt nước A 25cm/s 150cm/s B 50cm/s C 100cm/s D Câu 16 : Một nguồn O dao động với tần số f = 25Hz tạo sóng mặt nước Biết khoảng cách 11 gợn lồi liên tiếp 1m Tốc độ truyền sóng mặt nước A 25cm/s B 50cm/s C.1,5m/s D 2,5m/s Câu 17 : Một sóng âm có tần số 660Hz lan truyền không khí với tốc độ 330m/s , độ lệch pha sóng hai điểm có hiệu đường từ nguồn tới 20 cm A rad/s B rad/s C rad/s D rad/s Câu 18 : Sóng âm có tần số 450 Hz lan truyền với tốc độ 360m/s không khí Giua hai điểm cách 1m phương truyền sóng chúng dao động A pha lệch pha B vuông pha C ngược pha D Câu 19 : Một sóng học có tần số dao động 400Hz lan truyền không khí với tốc độ 200 cm/s Hai điểm M N cách nguồn âm 45 cm d Biết pha sóng điểm M sớm pha sóng điểm N π rad Gía trị d A 20 cm B 65 cm C 70 cm D 145 cm Câu 20 : Một sóng truyền mặt nước biển có bước sóng λ = m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha A m B 1,5 m C 1m 0,5m 10 D TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: Điểm gần nút có biên độ 1,5cm ứng với vectơ quay góc 22 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI α= π tương ứng với 12 SĐT: chu kì không gian λ 23 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI →d= λ 12 SĐT: = 5cm Vậy N gần nút O cách O 5cm (Đáp án C) 24 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 25 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Bài 9: Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách x = λ/3, sóng có biên độ A, chu kì T Tại thời điểm t1 = 0, có uM = +3cm uN = -3cm Ở thời điểm t2 liền sau có uM = +A, biết sóng truyền từ N đến M Biên độ sóng A thời điểm t2 26 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI 3cm A 11T 12 B 2cm SĐT: 11T 12 3cm C 27 22T 12 0911 055 473 D 2cm 22T 12 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: Giải: 28 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI ∆ϕ = + Ta có độ lệch pha M N là: SĐT: 2πx 2π π = ⇒α = λ 29 , 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: + Từ hình vẽ, ta xác định biên độ sóng là: A = uM =2 cos α 30 (cm) 0911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 + Ở thời điểm t1, li độ điểm M uM = +3cm, giảm Đến thời điểm t2 liền sau đó, li độ M uM = +A 31 ’ -A TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI + Ta có với : 0911 055 473 ∆ϕ / ϖ ∆t = t − t1 = ∆ϕ / = 2π − α = SĐT: 11π 2π ;ϖ = T 11π T 11T ⇒ ∆t = t − t1 = = 2π 12 Vậy: 11T t = ∆t − t1 = 12 -3 A Bài 10: Một nguồn O dao động với tần số f = 50Hz tạo sóng mặt nước có biên độ 3cm(coi không đổi sóng truyền đi) Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp 9cm Điểm M nằm mặt nước cách nguồn O đoạn 5cm Chọn t = lúc phần tử nước O qua vị trí cân theo chiều dương Tại thời điểm t1 li độ dao động M 2cm Li độ dao động M vào thời điểm t = (t1 + 2,01)s ? A 2cm B -2cm u(cm) C 0cm.N D -1,5cm HD: Phương trình truyền sóng từ nguồn O đến M cách O đoạn x theo chiều dương có dạng: x π x π   u ( x, t ) = a cos 2πft − 2πf −  = a cos 2πft − 2π −  v 2 λ 2   ⇒λ = Theo giả thiết: Điểm M tai thời điểm T cm T = = 0,02s ⇒ t = t1 + 100T + f 2 , x π  t1 :⇒ u M = 2cm = a cos 2πft1 − 2πf −  v 2  Vậy sóng hai thời điểm có li độ ngược pha nên đáp án B 3–Trắc nghiệm bản: Câu 1: Một sóng học có phương trình sóng: u = Acos(5 hai điểm có độ lệch pha A 2,5 m/s π π t+ π /6) (cm) Biết khoảng cách gần /4 m Vận tốc truyền sóng B m/s C 10 m/s 32 D 20 m/s TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 Câu 2: Đầu A dây đàn hồi nằm ngang dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ 10s Biết vận tốc truyền sóng dây v = 0,2 m/s, khoảng cách hai điểm gần dao động ngược pha là: A m B 1,5 m C m D 0,5 m Câu 3: Sóng có tần số 80 Hz lan truyền môi trường với vận tốc m/s Dao động phần tử vật chất hai điểm phương truyền sóng cách nguồn sóng đoạn 31 cm 33,5 cm, lệch pha góc : A 2π rad B π C π rad D π Câu 4: Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền mà phần tử môi trường dao động ngược pha : A 0,5 m B 1,0 m C 2,0 m D 2,5 m Câu 5: Một sóng học phát từ nguồn O lan truyền mặt nước với vận tốc v = m/s Người ta thấy điểm M, N gần mặt nước nằm đường thẳng qua O cách 40 cm dao động ngược pha Tần số sóng : A.0,4 Hz B.1,5 Hz C.2 Hz D.2,5Hz Câu 6: Một sóng truyền môi trường với tốc độ 120m/s Ở thời điểm, hai điểm gần phương truyền sóng dao động ngược pha cách 1,2m Tần số sóng : A 220Hz B 150Hz C 100Hz D 50Hz Câu 7: Một sóng có chu kì s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền mà phần tử môi trường dao động pha là: A 0,5m B 1,0m C 2,0 m D 2,5 m Câu 8: Một sóng học có tần số dao động 500Hz, lan truyền không khí vớivận tốc 300m/s Hai điểm M, N cách nguồn d1 = 40cm d2 Biết pha sóng M sớm pha N π / rad Giá trị d2 bằng: A 40cm B 50cm C 60cm D 70cm Câu 9: Xét sóng truyền theo sợi dây căng thẳng dài Phương trình dao động nguồn O có dạng u0 = acosπ t(cm) Vận tốc truyền sóng 0,5m/s Gọi M, N hai điểm gần O dao động pha ngược pha với O Khoảng cách từ O đến M, N : A 25cm 12,5cm B 100cm 50cm C 50cm 100cm D 50cm 12,5cm Câu 10: Một dây đàn hồi dài, đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây (m/s) Xét điểm M dây cách A 40 (cm), người ta thấy M luôn dao động lệch 33 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 pha so với A góc ∆ϕ = (n + 0,5)π với n số nguyên Tính tần số Biết tần số f có giá trị từ Hz đến 13 Hz A 8,5 Hz B 10 Hz C 12 Hz D 12,5 Hz Câu 11 Đầu A dây đàn hồi nằm ngang dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ 10s Biết vận tốc truyền sóng dây v = 0,2 m/s, khoảng cách hai điểm gần dao động vuông pha là: A m B 1,5 m C m D 0,5 m Câu 12: Xét sóng truyền theo sợi dây căng thẳng dài Phương trình dao động nguồn O có dạng u = a cos 4πt (cm) Vận tốc truyền sóng 0,5 m/s, Gọi M, N hai điểm gần O dao động pha ngược pha với O Khoảng cách từ O đến M, N là: A 25 cm 12,5 cm B 25 cm 50 cm C 50 cm 75 cm D 50 cm 12,5 cm Câu 13: Một sóng lan truyền môi trường với tốc độ 120cm/s, tần số sóng thay đổi từ 10Hz đến 15Hz Hai điểm cách 12,5cm dao động vuông pha Bước sóng sóng A 10,5 cm B 12 cm C 10 cm D cm Câu 14: Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s Vận tốc truyền sóng 200cm/s Hai điểm nằm phương truyền sóng cách cm, có độ lệch pha: A 1,5π B 1π C 3,5π D 2,5π 4–Trắc nghiệm nâng cao: Câu 15: Một sóng ngang tần số 100Hz truyền sợi dây nằm ngang với vận tốc 60m/s M N hai điểm dây cách 0,75m sóng truyền theo chiều từ M tới N Chọn trục biểu diễn li độ cho điểm có chiều dương hướng lên Tại thời điểm M có li độ âm chuyển động xuống Tại thời điểm N có li độ chiều chuyển động tương ứng : A Âm, xuống B Âm, lên C Dương, xuống D Dương, lên Câu 16: Sóng có tần số 20(Hz) truyền mặt thoáng nằm ngang chất lỏng, với tốc độ 2(m/s), gây dao động theo phương thẳng đứng phần tử chất lỏng Hai điểm M N thuộc mặt thoáng chất lỏng phương truyền sóng, cách 22,5(cm) Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Hỏi sau thời gian ngắn điểm M hạ xuống thấp nhất? ( s) 20 A (s) 80 B ( s) 160 C 34 ( s) 160 D TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 π Câu 17: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu O dao động điều hoà với phương trình u=10cos2 ft(mm) Vận tốc truyền sóng dây 4m/s Xét điểm N dây cách O 28cm, điểm dao động lệch pha với ∆ϕ π O =(2k+1) /2 (k thuộc Z) Biết tần số f có giá trị từ 23Hz đến 26Hz Bước sóng sóng A 16cm B 20cm C 32cm D 8cm π u = a sin(0,4 πx + 7πt + ) (m, s) Phương trình biểu diễn: Câu 18: Cho phương trình sóng: A Sóng chạy theo chiều âm trục x với vận tốc 10 (m/s) B Sóng chạy theo chiều dương trục x với vận tốc 10 (m/s) C Sóng chạy theo chiều dương trục x với vận tốc 17,5 (m/s) D Sóng chạy theo chiều âm trục x với vận tốc 17,5 (m/s) v Giải: x O M x * Công thức vàng tính độ lệch pha điểm cách ∆ϕ = 2π ∆x dọc theo phương truyền là: ∆x λ u = A cos(ωt + ϕ − 2π uO = A cos(ωt + ϕ ) * Nếu O  PT dao động M : u = A cos(ωt + ϕ − 2π * Áp dụng: Ta có phương trình tổng quát : x ) λ π u = a sin(0,4 πx + 7πt + ) (m, s) Ta so sánh PT đề cho: ω = 7π ,  2π = 0, 4π ⇒ λ = 5m λ  v=17,5 m/s 35 x ) λ TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0911 055 473 0, 4π x Ta nhìn dấu ko phải trừ mà cộng  sóng truyền ngược chiều dương Chọn D 36 [...]... cả “ Đáp án 1D 8D 15 B 22B 29A 36A 2A 9A 16 D 23C 30B 37C 3B 10 B 17 C 24D 31B 38D 4A 11 B 18 B 25D 32A 39D 5A 12 A 19 C 26A 33B 40B 6B 13 D 20A 27A 34B 41B Dạng 3: Độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng 1 –Kiến thức cần nhớ : ∆ϕ MN = ω xN − xM x − xM = 2π N v λ Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng xM, xN: +Nếu 2 điểm M và N dao động cùng pha thì: ( thường dùng d1 , d2 thay... - HÀ NỘI 2 3cm A và 11 T 12 B 3 2cm SĐT: và 11 T 12 2 3cm C 27 và 22T 12 0 911 055 473 D 3 2cm và 22T 12 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: Giải: 28 0 911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI ∆ϕ = + Ta có độ lệch pha giữa M và N là: SĐT: 2πx 2π π = ⇒α = λ 3 6 29 , 0 911 055 473 TRUNG TÂM... XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI + Ta có với : 0 911 055 473 ∆ϕ / ϖ ∆t = t 2 − t1 = ∆ϕ / = 2π − α = SĐT: 11 π 2π ;ϖ = 6 T 11 π T 11 T ⇒ ∆t = t 2 − t1 = = 6 2π 12 3 Vậy: 11 T t 2 = ∆t − t1 = 12 -3 A Bài 10 : Một nguồn O dao động với tần số f = 50Hz tạo ra sóng trên mặt nước có biên độ 3cm(coi như không đổi khi sóng truyền đi) Biết khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 9cm Điểm M nằm trên mặt nước... và N dao động ngược pha thì: ∆ϕMN = (2k + 1) π 2π xN − xM λ = (2k + 1) π xN − xM = (2k + 1) λ 2 +Nếu 2 điểm M và N dao động vuông pha thì: 14 (k∈Z) (k∈Z) 7A 14 A 21B 28D 35C 42B TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: x −x π π λ ∆ϕMN = (2k + 1) 2π N M = (2k + 1) xN − xM = (2k + 1) 2 λ 2 4 0 911 055 473 (k∈Z) ∆ϕ = ω d2 +Nếu 2 điểm M và... gần nút nhất có biên độ 1, 5cm ứng với vectơ quay góc 22 0 911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI α= π 6 tương ứng với 1 12 SĐT: chu kì không gian λ 23 0 911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI →d= λ 12 SĐT: = 5cm Vậy N gần nút O nhất cách O 5cm (Đáp án C) 24 0 911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH... trị từ 8 Hz đến 13 Hz A 8,5 Hz B 10 Hz C 12 Hz D 12 ,5 Hz Câu 11 Đầu A của một dây đàn hồi nằm ngang dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ 10 s Biết vận tốc truyền sóng trên dây v = 0,2 m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động vuông pha là: A 1 m B 1, 5 m C 2 m D 0,5 m Câu 12 : Xét sóng truyền theo một sợi dây căng thẳng dài Phương trình dao động tại nguồn O có dạng u = a cos 4πt (cm) Vận... ngược pha với O Khoảng cách từ O đến M, N là: A 25 cm và 12 ,5 cm B 25 cm và 50 cm C 50 cm và 75 cm D 50 cm và 12 ,5 cm Câu 13 : Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 12 0cm/s, tần số của sóng thay đổi từ 10 Hz đến 15 Hz Hai điểm cách nhau 12 ,5cm luôn dao động vuông pha Bước sóng của sóng cơ đó là A 10 ,5 cm B 12 cm C 10 cm D 8 cm Câu 14 : Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s Vận tốc... sóng lần lượt là A 1, 0m ; 2,5m/s B 1, 5m ; 5m/s C 2,5m ; 1, 0m/s D 0,75m ; 1, 5m/s Câu 30 : Một sóng cơ với phương trình u = 30cos(4 .10 3t – 50x) (cm) , truyền dọc theo truc Ox , trong đó tọa độ x đo bằng m , thời gian t đo bằng s Tốc độ truyền sóng là A 50m/s B 80m/s C .10 0m/s D .12 5m/s Câu 31: Một nguồn O dao động với tần số f = 50Hz tạo ra sóng trên mặt nước dao động với biên độ 3 cm (coi như biên độ không... SĐT: 0 911 055 473 π Một sóng cơ được mô tả bởi phương trình: u = 4cos( 3 t - 0, 01 x + π) (cm) Sau 1s pha dao động Bài 5: của một điểm, nơi có sóng truyền qua, thay đổi một lượng bằng π A 3 4 C - 0, 01 x + 3 π B 0, 01 x D π Giải: Chu kì T= 6s Trong 1 chu kì T = 6 (s); sóng truyền được quãng đường là λ λ 2π x 2πλ π = = 6λ 3 (rad) Trong t = 1s; sóng truyền được quãng đường 6 ⇒ Pha dao động thay đổi 1 lượng:... uM =2 3 cos α 30 (cm) 0 911 055 473 TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI SĐT: 0 911 055 473 + Ở thời điểm t1, li độ của điểm M là uM = +3cm, đang giảm Đến thời điểm t2 liền sau đó, li độ tại M là uM = +A 31 ’ -A TRUNG TÂM LTĐH VÀ GIA SƯ HOÀNG LONG GV: NGUYỄN XUÂN LONG SỐ 40 XUÂN LA – TÂY HỒ - HÀ NỘI + Ta có với : 0 911 055 473 ∆ϕ / ϖ ∆t = t 2 − t1 = ∆ϕ