CHUYÊN đề SÓNG cơ học (đầy đủ)

Truy cập website www.tailieupro.com để nhận thêm nhiều tài liệu CHƯƠNG SÓNG CƠ HỌC https://www.facebook.com/tailieupro/ CHỦ ĐỀ 6: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ HỌC https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro/ https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupro https://www.facebook.com/tailieupr https://www.facebook.com/tailieupr https://www.facebook.com/tailieupr https://www.facebook.com/tailieupr I ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ HỌC Sóng - Định nghĩa - phân loại +) Sóng cơ: dao động lan truyền Trong môi trường +) Khi sóng truyền có pha dao động phần tử vật chất lan truyền phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân cố định +) Sóng ngang: sóng Trong phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng mặt nước, sóng sợi dây cao su +) Sóng dọc: sóng Trong phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng lò xo Các đặc trưng sóng hình sin +) Biên độ sóng A: biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua +) Chu kỳ sóng T: chu kỳ dao động phần tử môi trường sóng truyền qua +) Tần số ƒ: đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng: ƒ = T +) Tốc độ truyền sóng v: tốc độ lan truyền dao động Trong môi trường v +) Bước sóng λ: quảng đường mà sóng truyền Trong chu kỳ λ = vT = λ ƒ +) Bước sóng λ khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha λ +) Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động ngược pha λ +) Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động vuông pha +) Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động pha là: kλ λ +) Khoảng cách hai điểm phương truyền sóng mà dao động ngược pha là: (2k+1) * Chú ý - Quá trình truyền sóng trình truyền pha dao động, sóng lan truyền đỉnh sóng di chuyển phần tử vật chất môi trường mà sóng truyền qua dao động xung quanh vị trí cân chúng - Khi quan sát n đỉnh sóng sóng lan truyền quãng đường (n – 1)λ, tượng ứng hết quãng thời gian ∆t = (n – 1)T 3.Các Ví dụ 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 Trong 76 (s) a) Tính chu kỳ dao động nước biển b) Tính vận tốc truyền nước biển Hướng dẫn giải: a) Khi người quan sát 20 sóng qua sóng thực quãng đường 19λ Thời Cảm ơn quí giáo viên cho đời tài liệu tuyệt vời y = ± 12 (144 + y ) Vi y > => fmax y = 12cm * Tính : 0’N = 20cm ; 0’M = 15cm M N hai điểm dao động với biên độ cực đại liền kề nên : + 0’N – 0N = kλ => = kλ (1) + 0’M – 0M = (k + 1)λ => = (k + 1)λ (2) => λ = 2cm * Số cực đại khoảng 00’ : - 00’ < kλ < 00’ => - 12 < k.2 < 12 => - < k < => k = ± 5, ± 4, …, => có 11 giá trị Câu 61: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A, B dao động pha cách 15 cm Bước sóng λ = 2cm Gọi M điểm mặt chất lỏng gần A cho phần tử chất lỏng M dao động với biên độ cực đại ngược pha với nguồn A Khoảng cách AM nhỏ A 1,5 cm B cm C cm D 4,5cm BÀI GIẢI: * Giả sử phương trình sóng A B : u = acoswt * M nằm cực đại giao thoa nên : d2 – d1 = kλ + ta có AB/λ = 7,5 => M nằm cực đại gần A ứng với k = * Phương trình giao thoa sóng M : Cảm ơn quí giáo viên cho đời tài liệu tuyệt vời uM = - 2acos(wt – π => uM ngược pha với uA : cos(wt – π d + d1 λ ) = coswt hay : π d + d1 λ d + d1 λ ) = n2π => d2 + d1 = 2nλ * Ta có : d2 + d1 = 2nλ d2 – d1 = 7λ 2d1 = (2n – 7)λ => d1 = (2n – 7)λ/2 d1 > => n > 3,5 ; d1min n = => d1min = 1cm (khác đáp án trên) Câu 62.Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B cách 30 cm dao động ngược pha, chu kì 0,01 s Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = m/s Xét điểm M nằm đường thẳng vuông góc với AB B Để M có dao động với biên độ cực tiểu M cách B đoạn lớn A 148,5 cm B 97,5 cm C 20 cm D 10,56 cm GIẢI: * hai nguồn kết hợp A B dao động ngược pha, Để M có cực tiểu : d1 – d2 = kλ * λ = vT = 3cm ; AB/λ = 10 => M xa B M cực tiểu thứ => k = => d1 – d2 = λ = cm => d1 = + d2 => AB2 + d22 = (3 + d2 )2 => d2 = 18,5 cm Câu 63: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S1 S2 cách 6can2 cm dao động theo phương trình u =acos(20pit) mm Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 40cm/s biên độ sóng không đổi trình lan truyền Điểm gần ngược pha với nguồn nằm đường trung trực S1S2 cách S1S2 đoạn : A 6cm B 3can2 cm C , cm D 18cm GIẢI: * Xét điểm M trung trực : uM = uM1 + uM2 + Vì nguồn pha nên M cực đại gt uM1 pha uM2 + Để uM ngược pha với nguồn => uM1 ngược pha với nguồn S1 => d1 = (k + 0,5) λ ; d1 ≥ S10 => (k + 0,5) λ ≥ S10 => (k + 0,5) ≥ => k ≥ 0,56 => kmin = => d1 = 1,5λ = cm 0M = d12 − S1 = M d1 S2 − (3 ) = cm Câu 64: Biết A B nguồn sóng nước có biên độ, tần số ngược pha cách 5,2 λ Trên vòng tròn nằm mặt nước, đường kính AB, có điểm M không dao động cách A đoạn bé A 0,2963 λ B 0,3926 λ C 0,3963 λ D 0,1963 λ Giải: Cảm ơn quí giáo viên cho đời tài liệu tuyệt vời M N dđ ngược pha * Giả sử phương trình sóng M : u M = 2,5 cos 20πtcm => u N = 2,5 cos(20πt − π )cm * Ta có phương trình hiệu : u = uM – uN = acos(wt +ϕ) => uM = uN + u Theo giản đồ ta xác định : a = 5cm , ϕ = π/4 => u = cos(20πt + π )cm => khoảng cách lớn M,N theo phương thẳng đứng umax = 5cm * Khỏang cách xa hai phần tử môi trường M N có sóng truyền qua : dmax2 = 122 + 52 = 132 => dmax = 13cm U max UM UN Câu 66 : Tại gốc O hệ trục tọa độ xOy mặt nước nguồn sóng nước M N hai điểm cố định trục Ox có tọa độ tương ứng cm 16 cm Dịch chuyển nguồn sóng O’ giống nguồn O trục Oy thấy góc MO ' N có giá trị lớn lúc M N hai điểm dao động với biên độ cực đại liền kề Số điểm dao động với biên độ cực đại có khoảng OO’ Cảm ơn quí giáo viên cho đời tài liệu tuyệt vời