Sóng cơ phần 1,2

Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 CHỦ ĐỀ II : SÓNG CƠ Tiếp nối chương dao động cơ,chào mừng bạn tới với chương thứ hai sách Bí mật tư điểm 10 môn Vật lí  Đối với kì thi THPTQG năm 2017 tỉ trọng điểm toàn đề chiếm – 2,5 điểm PHẦN I: NGUYÊN LÍ CHUYỂN ĐỘNG STT Dạng Số tập rèn Thời gian rèn Ghi thân Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 luyện Quãng đường Vận tốc Thời gian Năng lượng luyện KẾ HOẠCH HỌC TẬP CÁ NHÂN A.Lý thuyết Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246  BÀI TẬP VÍ DỤ: Ví dụ : Một người quan sát phao mặt biển thấy nhô lên cao 10 lần 18s, khoảng cách hai sóng kề 2m Tốc độ truyền sóng mặt biển là: A v = 1m/s B v = 2m/s C v = 4m/s Bài giải D v = 8m/s Sơ đồ đường Phao nhô lên cao 10 lần thời gian 18s Bước 1: Xác định v Bước 2: Khai thác kiện ⇒ 18s phao thực lần dao động, chu kỳ sóng T = 2s + Xác định ĐLĐT : Khoảng cách hai sóng kề 2m, suy bước ∆ t = 18s ; N= 9lần ; λ = 2m sóng λ = 2m Bước 3: Biểu thức hóa Vận tốc truyền sóng mặt nước v = λ/T = 1m/s tính → Chọn đáp án A Ví dụ 2: Tại điểm M cách tâm sóng khoảng x có phương trình dao 2π x   cm Tần số sóng là: động uM = 4sin  200π t − λ ÷   A f = 200Hz B f = 100Hz C f = 100s Bài giải D f = 0,01s Sơ đồ đường Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 2π x   cm , ta suy Từ phương trình sóng uM = 4sin  200π t − λ ÷   tần số góc ω = 200π(rad/s) tần số sóng f = 100Hz → Chọn đáp án B Bước 1: Xác định f Bước 2: Khai thác kiện + Xác định ĐLĐT : ω = 200π(rad/s) Bước 3: Biểu thức hóa tính Ví dụ 3: Phát biểu sau không với sóng học? A Sóng học lan truyền môi trường chất rắn B Sóng học lan truyền môi trường chất lỏng C Sóng học lan truyền môi trường chất khí D Sóng học lan truyền môi trường chân không Bài giải Sơ đồ đường Sóng học lan truyền môi trường vật chất đàn hồi Đó môi trường rắn, lỏng, khí Bước 1: Xác định yêu cầu Bước 2: Khai thác kiện: → Chọn đáp án D Xét môi trường: rắn, lỏng, khí, chân không Bước 3: Kết luận Ví dụ 4: Phát biểu sau sóng học không đúng? A Sóng học trình lan truyền dao động học môi trường liên tục B Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo phương ngang C Sóng dọc sóng có phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng D Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ < Bạn áp dụng kĩ đọc đề chưa?> Hãy áp dụng cho tập nhé!!! Bài giải Sơ đồ đường B Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo phương ngang (sai) vì: Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng → Chọn đáp án B Bước 1: Xác định yêu cầu Bước 2: Khai thác kiện: +Xét định nghĩa lan truyền sóng,phương truyền sóng,bước sóng Bước 3: Kết luận Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Ví dụ 5: Sóng học lan truyền môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, tăng tần số sóng lên lần bước sóng A tăng lần B tăng lần C không đổi Bài giải D giảm lần Sơ đồ đường Vận dụng công thức tính bước sóng λ = v.T = v/f, tăng tần số lên lần bước sóng giảm lần → Chọn đáp án D Bước 1: Xác định phụ thuộc λ vào f Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : v không đổi, f tăng lần Bước 3: Biểu thức hóa tính Ví dụ 6: Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, 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 0,5m Tốc độ truyền sóng là: A.30m/s B 15m/s C.12m/s Bài giải D 25m/s Sơ đồ đường Vì gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Bước 1: Xác định v Bước 2: Khai thác kiện: ⇒ 4λ = 0,5 ⇒ λ = 0,125 m + Xác định ĐLĐT : f =120Hz ; 4λ = 0,5m Ta có: v = λ f = 0,125.120 = 15m / s → Chọn đáp án B Bước 3: Biểu thức hóa tính: v = λ f Ví dụ 7: Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan xung quanh Khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp 20cm Tốc độ truyền sóng mặt nước là: A.160 cm/s B 20 cm/s C.40 cm/s Bài giải D.80 cm/s Sơ đồ đường Vì khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp 20cm ⇒ λ = 20cm Bước 1: Xác định v Bước 2: Khai thác kiện: Ta có: v = λ f = 20.2 = 40cm / s + Xác định ĐLĐT : f = 2Hz ; λ = 20cm → Chọn đáp án C Bước 3: Biểu thức hóa tính: v = λ f Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Ví dụ 8: Tại O có nguồn phát sóng với tần số f = 20Hz, tốc độ truyền sóng 1,6 m/s Ba điểm thẳng hàng A,B,C nằm phương truyền sóng phía so với O Biết OA= 10cm; OB= 24,5cm; OC= 42,5cm Số điểm dao động pha với A đoạn BC là: A.1 B.2 C.3 Bài giải λ= Sơ đồ đường Bước 1: Xác định số điểm dao động pha với A BC Bước 2: Khai thác kiện: v = 8cm f Ta có: D.4 OA OB OC = 1, 25; = 3, 0625; = 5,3125 λ λ λ ⇒ Số điểm pha với A là: 0,25; 2,25; 3,25; 4,25; 5,25; … Mà nằm đoàn BC có 3,25; 4,25; 5,25 + Xác định ĐLĐT : f =20Hz ; v = 1, 6m / s Bước 3: Biểu thức hóa tính → Chọn phương án C λ Tại thời điểm t, li độ dao động M uM = +3cm u N = −3cm Biên độ sóng bằng: Ví dụ 9: Hai điểm M,N nằm phương tryền sóng cách A 6cm B.3cm C 3cm Bài giải Vì M,N cách Sơ đồ đường λ 2π nên M N lệch pha góc 3 Giả sử M sớm pha N ta có :  ÷ = −3cm   π  π π  ⇒ A cos ωt + cos  ωt − ÷ = → ωt − = + kπ ( k ∈ Z )    ⇒ ωt = Bước 1: Xác định biên độ sóng Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : λ ∆d MN = t: uM = +3cm uM = A cos ωt = +3cm 2π  ⇒ u N = A cos  ωt −  D 3cm 5π + kπ  5π  + kπ ÷ = Thay vào phương trình M ta có: ⇒ A cos     5π   π A − π ÷ = A cos  − ÷ = = 3(cm) Do A>0 ⇒ A cos     6 u N = −3cm ⇒ đối xứng qua Oy đường tròn lượng giác Bước 3: Biểu thức hóa 2π∆d tính: ∆ϕ = λ Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 → Chọn đáp án C  BÀI TẬP CƠ BẢN: Bài 1: Một người quan sát phao mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 24m Vận tốc truyền sóng là: A 4,5 m/s B 12 m/s C m/s D 2,25 m/s Bài 2: Một phao nhô lên cao 28 lần 54s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc truyền sóng là: A m/s B m/s C m/s D m/s Bài 3: Một sóng truyền mặt nước có bước sóng 2,7m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng là: A m B m C 2,7 m D 3,7 m Bài 4: Một sóng có chu kì 2s truyền với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần phương truyền mà phần tử môi trường dao động ngược pha là: A 0,5 m B 1,0 m C 2,0 m D 3,0 m Bài 5: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = a cos 20π t ( cm ) với t tính giây Trong khoảng thời gian 2s, sóng truyền quãng đường lần bước sóng? A 20 B 27 C 15 D 30 Bài 6: Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 2m có sóng qua trước mặt 8s Vận tốc truyền sóng là: A 4,2 m/s B 1,25 m/s C m/s D 2,25 m/s Bài 7: Trên mặt chất lỏng có dao động điều hòa thẳng đứng với vận tốc 108 cm/s Từ nguồn O mặt chất lỏng có gợn sóng tròn lan xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 27 cm Tần số dao động là: A Hz B Hz C Hz D Hz Bài 8: Sóng học lan truyền môi trường đàn hồi với vận tốc v không đổi, tăng tần số sóng lên lần bước sóng A Tăng lần B Tăng lần C Không đổi D Giảm lần x   t − ÷ mm,trong x Bài 9: Cho sóng ngang có phương trình sóng u = 8cos 2π   0,1 50  tính cm, t tính giây Bước sóng Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 A λ=0,1m B λ=50cm C λ=8mm D λ=1m Bài 10: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài với tần số 500 Hz, người ta thấy khoảng cách hai điểm gần dao động pha 80cm Vận tốc truyền sóng dây A 400 cm/s B 16 m/s C 6,25 m/s D 400 m/s x  t − ÷mm, x tính Bài 11: Cho sóng ngang có phương trình sóng u = 5cos π   0,1  cm, t tính giây Li độ phần tử sóng M cách gốc toạ độ 3m thời điểm t = 2s là: A mm B mm C cm D 2,5 cm Bài 12: Một sóng có tần số 500 Hz tốc độ lan truyền 350 m/s Hỏi hai điểm gần phương truyền sóng phải cách khoảng để chúng có độ lệch pha π ? A 0,0875 cm B 0,875 m C 0,0875 m D 0,875 cm π  Bài 13: Một nguồn sóng dao động điều hòa theo phương trình u = A cos  3π t + ÷( cm ) 4  π Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng có độ lệch pha 0,8 m Tốc độ truyền sóng : A 7,2 m/s B 1,8 m/s C 8,1 m/s D.2,7 m/s Bài 14: Sóng có tần số 80 Hz lan truyền môi trường với vận tốc 4m/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 π B π C π D π Bài 15: Một sóng ngang truyền sợi dây dài có phương trình truyền sóng là: u = cos ( 4π t − 0, 02π x ) Trong u x tính cm t tính giây Hãy xác định vận tốc truyền sóng: A m/s B m/s C m/s D.2 m/s Bài 16: Tìm vận tốc truyền sóng biểu thị phương trình: u = cos ( 100π t − 5π d ) ( cm ) , (d tính m): A 20 m/s B 30 m/s C 40 m/s D.50 m/s Bài 17: Nhờ nguồn dao động người ta tạo điểm O mặt nước phẳng lặng dao động ngang điều hoà tần số f = 40Hz Trên mặt nước xuất sóng tròn đồng tâm O, cách xa 2,5cm Tính vận tốc truyền sóng ngang mặt nước: A 50 cm/s B 80 cm/s C 90 cm/s D 100 cm/s Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Bài 18: Đầu A dây cao su căng làm cho dao động theo phương vuông góc với vị trí bình thường dây với biên độ 2cm chu kỳ 1,6s Sau 3s chuyển động truyền 12m dọc theo dây Tìm bước sóng? A m B 3,2 m C 4,6 m D 6,4 m Bài 19: Một sóng học mô tả phương trình u=100cos π (t-0,01d) ( với u, d đo cm, t đo s) Bước sóng là: A.100cm B 200cm C 50cm D 700cm Bài 20: Đầu O sợi dây đàn hồi dao động với phương trình u = 2cos2πt (cm) tạo sóng ngang dây có vận tốc V= 20 cm/s Một điểm M dây cách O khoảng 2,5 cm dao động với phương trình: A uM = 2cos(2πt - π ) (cm) B uM = 2cos(2πt + C uM = 2cos(2πt +π) (cm) π ) (cm) D uM = 2cos2πt (cm) Đáp án: 1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.D 9.A 10.D 11.A 12.C 13.A 14.B 15.D 16.A 17.D 18.D 19.B 20.A  BÀI TẬP VẬN DỤNG: Bài : Sóng ngang có tần số f= 56Hz truyền từ đầu dây A sợi dây đàn hồi dài Phần tử dây điểm M cách nguồn đoạn x= 50cm dao động ngược pha với phần tử dây A, biết tốc độ truyền sóng dây nằm khoảng từ 7m/s đến 10m/s Tốc độ truyền sóng dây là: A 10m/s B.8m/s C.6m/s D.9m/s Hướng dẫn giải: Phần tử dây điểm M dao động ngược pha với phần tử dây A 2π x ⇒ ∆ϕ = = (2k + 1)π (k ∈ ¢ ) λ x λ ⇒λ = ⇔ x = kλ + k + 0,5 x =8⇒ k =3 Tốc độ truyền sóng dây là: 56 × k + 0,5 x ≤ 10 Ta có: ≤ v ≤ 10 ⇒ ≤ 56 × k + 0,5 Nhận thấy có đáp án B D thỏa mãn điều kiện đầu ( ≤ v ≤ 10 ) Ta thay đáp án B D để tìm đáp án thỏa mãn k số nguyên: x = ⇒ k = (chọn) + 56 × k + 0,5 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 x 47 =9⇒k = + 56 × (loại) k + 0,5 18 Vậy tốc độ truyền sóng v = 8m/s Bài : Một sóng lan truyền từ nguồn O, dọc theo trục Ox với biên độ sóng không đổi, chu kì sóng T bước sóng λ Biết thời điểm t= 0, phần tử O qua vị trí 5T λ cân theo chiều dương thời điểm t = phần tử M cách O đoạn có li độ 6 -2cm Biên độ sóng là: cm A 3cm B C 4cm D 2cm Hướng dẫn giải: Tại thời điểm t= 0, phần tử O qua vị trí cân theo chiều dương : t= 0: ϕO = 5T 5T −π 3π + =π , phần tử O vị trí: t = : ϕO = 6 2 λ λ 2π 2π∆d Phần tử M cách O đoạn , ta có: =π ∆ϕ = = λ λ π 2π Sóng truyền từ O đến M ⇒ O sớm pha M ⇒ ϕ M = ϕO − ∆ϕ = π − = 3 2π x −2 = = ⇒ A = 4(cm) Suy ra: cos A A −π Tại thời điểm t = π Bài 3: Một nguồn sóng O mặt nước dao động với phương trình u0 = 5cos(2π t + ) (cm) (t đo giây) Tốc độ truyền sóng mặt nước 10cm/s, coi biên độ sóng truyền không đổi Tại thời điểm t= 1,5s, điểm M mặt nước cách nguồn 20cm có li độ A −2,5 2cm B −2,5cm C D 2,5cm Bài 4: Sóng lan truyền qua điểm M đến điểm N nằm phương truyền sóng cách phần ba bước sóng Coi biên độ sóng không đổi a Tại thời điểm t1 = có uM = + a u N = −a Thời điểm t2 liền sau để uM = + a Bạn có biết!?! Tốc độ quay trái đất 1.600 km/h quay xung quanh mặt trời với vận tốc 107.800 km/h Và “ngồi yên” xem viết này… 10 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 A B 13 C 15 D 27 Bài 6: Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng kết hợp pha A B cách 6,5 cm,a bước sóng λ = cm Xét điểm M có MA= 7,5cm; MB= 10cm Số điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn MB ( không kể B) là: A B C D Bài 7: Ở mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = cos 40π t u B = cos(40π t + π ) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM là: A 19 B 18 C 20 D 17 Bài 8: Trên mặt nước có tâm trung điểm O đoạn AB có bán kính R = λ có số điểm dao động với biên độ cực đại là: A B 16 C 18 D 17 Bài 9: Trên mặt chát lỏng có hai nguồn sóng kết hợp O1 , O2 cách 28 cm có phương trình là: uO1 = cos(16π t + π ) uO2 = cos(16π t ) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 40 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại đường tròn bán kính 16 cm, có tâm O trung điểm hai nguồn là: A 20 B 22 C 18 D 24 Bài 10: Ở mặt nước có hai nguồn sóng A B cách 15 cm, dao động điều hòa tần số, theo phương vuông góc với mặt nước Điểm M nằm AB, cách trung điểm O 1,5 cm, điểm gần O dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm O, đường kính 20 cm, nằm mặt nước có số điểm dao động với biên độ cực đại là: A 18 B 16 C 27 D 17 Bài 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn AB cách 15 cm dao động ngược pha Điểm M AB gần trung điểm I AB nhât, cách I cm dao động cực đại Số điểm dao động cực đại đường elip thuộc mặt nước nhận A,B làm tiêu điểm là: A 16 B 30 C 28 D 27 Bài 12: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách 40 cm dao động pha Biết sóng nguồn phát có tần số f= 10 Hz, vận tốc truyền sóng m/s Gọi M điểm nằm đường vuông góc với AB điểm A dao động với biên độ cực đại Đoạn AM có giá trị lớn là: A 20cm B 30cm C 27cm D 28cm Bài 13: Trên mặt thoáng chất lỏng, A B cách 20 cm, người ta bố trị hai nguồn đồng có tần số 20 Hz Tốc độ truyền sóng mặt thoáng chất lỏng v= 50 cm/s Hình vuông ABCD nằm mặt thoáng chất lỏng, I trung điểm CD Gọi M nằm CD điểm gần I dao động với biên độ cực đại Tính khoảng cách từ M đến I A 1,25 cm B 2,8 cm C 2,5 cm D 3,7 cm Bài 14: Hai điểm A B mặt nước cách 12 cm phát hai sóng kết hợp có tần số 40 Hz tốc độ truyền sóng mặt nước 30 cm/s Xét đoạn thẳng CD = cm mặt 20 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 nước có chung đường trung trức với AB Khoảng cách lớn từ CD đến AB cho đoạn CD có điểm dao động với biên độ cực đại: A 10,06 cm B 4,5 cm C 9,25 cm D 6,78 cm Bài 15: Biết A B nguồn sóng nước giống cách cm C điểm mặt nước, cho AC vuông góc AB Giá trị lớn đoạn AC để nằm đường cực đại giao thoa 4,2 cm Bước sóng có giá trị bao nhiêu? A 2,4 cm B 3,2 cm C 1,6 cm D 0,8 cm Bài 16: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kêt hợp A, B dao động pha cách khoảng 40 cm Biết sóng nguồn phát có tần số f= 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = m/s Xét điểm M nằm đường thẳng vuông góc với AB A Đoạn AM có giá trị lớn bao nhiều để M có dao động vs biên độ cực đại? A 50 cm B 40 cm C 30 cm D 20 cm Bài 17: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kêt hợp A, B dao động pha cách khoảng m Biết sóng nguồn phát có tần số f= 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = m/s Xét điểm M nằm đường thẳng vuông góc với AB A Đoạn AM có giá trị nhỏ bao nhiều để M có dao động vs biên độ cực đại? A 6,55 cm B 15 cm C 10,56 cm D 12 cm Bài 18: Hai điểm A,B mặt chất lỏng cách 18 cm, dao động pha với biên độ a tần số f = 20 Hz Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 1,2 m/s Nều không tính đường trung trực A,B số gợn sóng thu là: A B C D 16 Bài 19: Hai nguồn sóng kết hợp A B dao động ngược pha với tần số f = 40 Hz, vận tốc truyền sóng v = 60 cm/s Khoảng cách hai nguồn sóng cm Số điểm dao động với biện độ cực đại A B là: A B C 10 D Bài 20: Hai nguồn sóng A B mặt nước cách 13 cm có tần số 20 Hz Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 0,8 m/s Biên độ sóng không đổi Số điểm cực đại đoạn A,B là: A B C 11 D Đáp án : C C C B B B A C B 10 A 11 A 12 B 13 B 14 A 15 C 16 C 17 C 18 A 19 C 20 C Rút quy luật 21 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Hãy lập bất phương trình tổng quát tìm số điểm cực đại,cực tiểu cho trường hợp : + đầu mút nguồn + đầu nguồn đầu điểm mặt nước + đầu điểm nước  BÀI TẬP VẬN DỤNG : Bài : Hai nguồn sóng kết hợp mặt nước cách đoạn S1S2 = 9λ phát dao động u = cos(ωt ) Trên đoạn S1S2, số điểm có biên độ cực đại pha với ngược pha với nguồn (không kể hai nguồn) là: A B C 17 D 16 Hướng dẫn giải: Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: uM = 2cos(π d − d1 d +d )cos(20πt - π ) λ λ Với d1 + d2 = S1S2 = 9λ Khi phương trình sóng tổng quát tổng hợp M là: uM = 2cos(π = - 2cos(π d − d1 d −d )cos(20πt - 9π) = 2cos(π )cos(20πt - π) λ λ d − d1 )cos(20πt) λ Vậy sóng M ngược pha với nguồn cos(π d − d1 d −d ) = ⇔ π = k2π λ λ ⇔ d1 - d2 = 2kλ Với - S1S2 ≤ d1 - d2 ≤ S1S2 ⇔ -9λ ≤ 2kλ ≤ 9λ ⇔ 4,5 ≤ k ≤ 4,5 Suy k = 0; ±1, ±2; ±3; ±4 Có giá trị (có cực đại) Bài 2: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB cách đoạn 12cm dao động vuông góc với mặt nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách trung điểm O đoạn AB khoản 8cm Hỏi đoạn CO, số điểm dao động ngược pha với nguồn là: A B C D Hướng dẫn giải: Do hai nguồn dao động pha nên để đơn giản ta cho pha ban đầu chúng Độ lệch pha hai điểm phương truyền sóng ∆ϕ = 2π d λ Xét điểm M nằm đường trung trực AB cách A đoạn d1 cách B đoạn d2 Suy d1=d2 22 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Mặt khác điểm M dao động ngược pha với nguồn nên ∆ϕ = 2π d1 λ 1, = (2k + 1)π Hay : d1 = (2k + 1) = (2k + 1) = (2k + 1).0,8(1) λ 2 Ta thấy AO ≤ d1 ≤ AC (2) Thay (1) vào (2) ta có : AB AB AB AB AC = ( ≤ (2k + 1)0,8 ≤ ( ) + OC (Do AO = ) + OC ) 2 2 Tương đương: ≤ (2k + 1)0,8 ≤ 10 ⇒ 3, 25 ≤ k ≤ 5, 75 ⇒ k = 4; k = Kết luận đoạn CO có điểm dao dộng ngược pha với nguồn Bài 3: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt A, B cách 20cm có tần số 50Hz Tốc độ truyền sóng mặt nước 1,5m/s Trên mặt nước xét đường tròn tâm A, bán kính AB Điểm đường tròn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, B đoạn gần A 18,67mm B 17,96mm C 19,97mm D 15,34mm Hướng dẫn giải: Bước sóng λ = v/f = 0,03m = cm Xét điểm M AB dao động với biên độ cực đại AM = d’1; BM = d’2 (cm) d’1 – d’2 = kλ = 3k d’1 + d’2 = AB = 20 cm d’1 = 10 +1,5k ⇒ 0≤ d’1 = 10 +1,5k ≤ 20 ⇔ - ≤ k ≤ Trên đường tròn có 26 điểm dao động với biên độ cực đại Điểm gần đường thẳng AB ứng với k = Điểm M thuộc cực đại thứ d1 – d2 = 6λ = 18 cm; d2 = d1 – 18 = 20 – 18 = 2cm Xét tam giác AMB; hạ MH = h vuông góc với AB Đặt HB = x h2 = d12 – AH2 = 202 – (20 – x)2 h2 = d22 – BH2 = 22 – x2 202 – (20 – x)2 = 22 – x2 => x = 0,1 cm = 1mm 23 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 h = d 2 − x = 202 − = 399 = 19,97 mm Bài 4: Hai nguồn sóng kết hợp giống hệt đặt cách khoảng cách x đường kính vòng tròn bán kính R (x < R) đối xứng qua tâm vòng tròn Biết nguồn phát sóng có bước sóng λ x = 6λ Số điểm dao động cực đại vòng tròn là: A 26 B 24 C 22 D 20 Hướng dẫn giải: Xét điểm M AB (AB = 2x = 12λ) : AM = d1; BM = d2 Ta có: d1 – d2 = kλ ; d1 + d2 = 6λ ; d1 = (3 + 0,5k)λ ≤ d1 = (3 + 0,5k)λ ≤ 6λ ⇒ - ≤ k ≤ Số điểm dao động cực đại AB 13 điểm kể hai nguồn A, B Nhưng số đường cực đại cắt đường tròn có 11 Số điểm dao động cực đại vòng tròn 22 Bài 5: Hai mũi nhọn S1, S2 cách 9cm, gắn đầu cầu rung có tần số f = 100Hz đặt cho chạm nhẹ vào mặt chất lỏng Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng v = 0,8 m/s Gõ nhẹ cho cần rung điểm S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng: u = acos2πft Điểm M mặt chất lỏng cách dao động pha S1 , S2 gần S1S2 có phương trình dao động Hướng dẫn Phương trình sóng tổng quát tổng hợp M uM = 2acos(π d − d1 d +d )cos(20πt - π ) λ λ Với M cách S1, S2 nên d1 = d2 Khi d2 – d1 = ⇒ cos(π Để M dao động pha với S1, S2 thì: π d + d1 = 2kπ λ 24 d − d1 ) = ⇒ A = 2a λ Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Suy ra: d1 + d2 = 2kλ ⇔ d + d1 =2k d1 = d2 = kλ λ Gọi x khoảng cách từ M đến AB: d1 = d2 = Suy x = (k λ ) − ( x2 + ( AB ) = kλ v AB = 0,8 cm) ) = 0, 64k − ; (λ = f Biểu thức có nghĩa 0, 64k − ≥ ⇔ k ≥ 3, 75 Với x ≠ khoảng cách nhỏ nên ta chọn k = d + d1 = 2k = λ Vậy phương trình sóng M uM = 2acos(200πt - 8π) = uM = 2acos(200πt) Khi Góc hài hước: Tại Ế ? - Ế xu quốc tế kinh tế chi lề mề trì trệ, lạm phát cao điện - Ế phong cách sống người tinh tế bậc vai vế, thích ngồi ghế, nhâm nhi cafe, chơi đế chế nghịch dế PHẦN III : SÓNG DỪNG 25 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 A.Kiến thức cần nhớ  BÀI TẬP VÍ DỤ: 26 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Ví dụ 1: Đầu O sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà với biên độ 3cm với tần số 2Hz Sau 2s sóng truyền 2,5m Chọn gốc thời gian lúc đầu O qua vị trí cân theo chiều dương Li độ điểm M dây cách O đoạn 2,5m thời điểm 2s là: Bài giải T= Sơ đồ đường Bước 1: Xác định li độ điểm M Bước 2: Khai thác kiện: = 0,5s f Ở điểm M thời điểm t = 2s = 4T ⇒ vật quay lại VTCB theo chiều dương ⇒ li độ xM = + Xác định ĐLĐT : Biên độ a = 3cm Sau ∆t = s , S = 2,5m f = 0,5s t = 0: uO = 0cm, v > M cách O 2,5m Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Áp dụng công cụ dao động điều hòa : sóng chưa phản xạ + Xác định vị trí điểm M Ví dụ 2: Sóng dừng sơi dây OB = 120cm, đầu cố định.ta thấy dây có bó biên độ dao động bụng 1cm.Tính biên độ dao động điểm M cách O 65 cm Bài giải Bước sóng λ = Sơ đồ đường OB = 60cm Phương trình sóng dừng M cách nút O khoảng d là: π  2π t π   u = 2a cos  + ÷cos  ωt − ÷ 2 2  λ  Với a = 0,5 cm; OM = d = 65 cm Biên độ dao động M:  2π t π   2π 65 π  aM = 2a cos  + ÷ = cos  + ÷ = 0,5cm 2 2  λ  60 27 Bước 1: Xác định biên độ dao động điểm M Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : Biên độ a = 1cm Sóng dừng có bó,2 đầu cố định OB = l = 120cm M cách O 65cm + Viết phương trình Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 sóng dừng nút M Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Áp dụng công cụ dao động điều hòa với sóng dừng: chu kì đường tròn + Xác định biên độ điểm M Ví dụ 3: Một sóng lan truyền sợi dây dài với biên độ không đổi, ba điểm A, B C nằm sợi dây cho B trung điểm AC Tại thời điểm t1, li độ ba phần tử A, B, C – 4,8mm; 0mm; 4,8mm Nếu thời điểm t2, li độ A C +5,5mm, li độ phần tử B là: Bài giải Sơ đồ đường Tại t1 : ta có B VTCB trung điểm AC Tại t2 : u A = uC = +5,5mm B trung điểm AC nên B biên ⇒ t2 − t1 = T π vectơ quay góc Ta có : cos α = ⇒ tan α = 4,8 π  5,5 = sin α cos  − α ÷ = A 2  A 5,5 ⇒ A = 7,3mm 4,8 Bước 1: Xác định li độ phần tử B t2 Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : A,B,C nằm dây B trung điểm AC Tại t1 : u A = −4,8mm u B = 0mm Vậy thời điểm t2 B có li độ u B = A = 7,3mm u B = 4,8mm ⇒ đối xứng qua trục Oy Tại t2 : u A = uC = 5,5mm ⇒ đối xứng qua trục Ox Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Áp dụng công cụ dao động điều hòa với sóng dừng: chu kì đường tròn + Xác định li độ phần tử B đường tròn 28 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Ví dụ 4: M, N, P điểm liên tiếp sợi dây mang sóng dừng có biên độ NP 4mm, dao động N ngược pha với dao động M MN= =1 cm Cứ sau khoảng thời gian ngắn 0,04s sợi dây có dạng đoạn thẳng Tốc độ dao động phần tử vật chất điểm bụng qua vị trí cân (lấy π= 3,14) Bài giải Sơ đồ đường M N dao động ngược pha → hai bó sóng liền kề,M N bó sóng đối xứng qua bụng sóng Ta có: MN= 1cm ; NP= 2cm ⇒ λ MN = + NP = 3cm ⇒ λ = 6cm 2 Biên độ sóng N cách nút d = 0,5 cm = λ 12  2π d π  aN = 2a cos  + ÷ 2  λ  2π λ π  ⇒ aN = 2a cos  + ÷ = a = 4mm  λ 12  Biên độ bụng sóng aB = 2a =8mm Khoảng thời gian ngắn lần sợi dây có dạng đoạn thằng nửa chu kì dao động Suy T = 0,08s Tốc độ phần tử bụng qua VTCB là: 2π v = ω aB = aB = 628mm / s T Bước 1: Xác định v phần tử vật chất điểm bụng qua vị trí cân Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : M,N,P nằm NP dây(MN= =1 cm) M,N dao động ngược pha Biên độ sóng a = 4mm ∆t = 0, 04 s :sợi dây có dạng đường thẳng ⇔ Trong chu kì,các phần tử vật chất vị trí cân sau 0,04s (2 lần chu kì) Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Áp dụng công cụ dao động điều hòa với sóng dừng: chu kì đường tròn + Viết phương trình sóng + Xác định tốc độ phần tử bụng qua VTCB Ví dụ 5: Trong thí nghiệm sóng dừng dây dàn hồi dài 1,2 m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy đầu dây cố định có điểm khác dây ko dao động biết thời gian liên tiếp lần sợi dây duỗi thẳng 0.05s bề rộng bụng sóng cm vmax bụng sóng Bài giải Sơ đồ đường 29 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Theo đề ta có l = 3λ ⇒ λ = 0,8m Khoảng thời gian hai lần sợi dây duỗi thẳng nửa chu kì : T= 0,1s Do ω = 2π = 20π ( rad / s ) T Biên độ dao động bụng sóng nửa rộng bụng sóng : A = 2cm ⇒ vmax = Aω = 2.20π = 40π cm / s Bước 1: Xác định vmax bụng sóng Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : l = 1,2m sóng dừng với đầu cố định điểm khác dây không dao động ⇒ nút Biên độ sóng a = 4cm ∆t = 0, 05s :sợi dây duỗi thẳng Bước 3: Biểu thức hóa tính: 2π +ω= T + vmax = Aω Ví dụ 6: Một sợi dây đàn có chiều dài AB= 60cm, phát âm có tần số 100Hz.Quan sát dây đàn thấy có nút bụng sóng (kể nút hai đầu dây) Tính bước sóng vận tốc truyền sóng dây AB Bài giải Sơ đồ đường Bước 1: Xác định bước sóng vận tốc truyền sóng Bước 2: Khai thác kiện: l Theo đề bài: có nút ⇒ λ = = 60cm Ta có: v = λ f = 0,6.100 = 60m/s + Xác định ĐLĐT : AB = 60cm f = 100 Hz sóng dừng với nút bụng(kể nút hai đầu dây) ⇒ đầu cố định Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Điều kiện sóng dừng với đầu cố định: λ l=n v = λ f + 30 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 Ví dụ 7: Một sợi dây dài AB= 60cm, phát âm có tần số 100Hz.Quan sát dây đàn thấy có nút bụng sóng (kể nút hai đầu dây) Biết biên độ dao động bụng sóng 5mm Tính vận tốc cực đại điểm bụng Bài giải Sơ đồ đường Bước 1: Xác định vận tốc cực đại điểm bụng Bước 2: Khai thác kiện: + Xác định ĐLĐT : AB = 60cm f = 100 Hz sóng dừng với nút bụng(kể nút hai đầu dây) ⇒ đầu cố định bien độ sóng: a = 5mm Bước 3: Biểu thức hóa tính: + vmax = Aω Ví dụ 8: Một sợi dây dài AB= 60cm,phát âm có tần số 100Hz.Quan sát dây đàn thấy có nút bụng sóng(kể nút hai đầu dây) Tìm biên độ dao động hai điểm M N cách A đoạn 30cm 45cm Bài giải Sơ đồ đường Ta có : AM= 30cm= λ/2 Do A nút sóng nên M nút sóng nên biên độ Bước 1: Xác định vận tốc cực đại điểm bụng Bước 2: Khai thác kiện: Biên độ sóng N cách A 45cm Ta có: NA=45cm= λ/2 + λ/4 Do A nút sóng nên N bụng sóng, Biên độ N 5mm N có biên độ cực đại Khoa học thú vị: Năng lượng tia sét nhỏ đủ nướng chín 31 + Xác định ĐLĐT : AB = 60cm f = 100 Hz sóng dừng với nút bụng(kể nút hai đầu dây) ⇒ đầu cố định AM = 30cm AN = 45cm Bước 3: Biểu thức hóa tính: + Lấy khoảng cách Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 chia λ : xác định bụng nút 100.000 ổ bánh mì  BÀI TẬP VẬN DỤNG: Bài 1: Một sợi dây AB dài 100m căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh âm thoa dao động điều hòa với tần số 40Hz Trên dây AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây 20m/s Kể A B dây có: A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng Bài 2: Trên sợi dây căng ngang với hai đầu cố định có sóng dừng Không xét điểm bụng nút, quan sát thấy điểm có biên độ gần cách 15 cm Bước sóng dây có giá trị A 30 cm B 30 cm C 90 cm D 45 cm Bài 3: Trên dây AB dài 2m có sóng dừng có hai bụng sóng, đầu A nối với nguồn dao động ( coi nút sóng), đầu B cố định Tìm tần số dao động nguồn, biết vận tốc sóng dây 200m/s A 25 Hz B 200 Hz C 50 Hz D 100 Hz Bài 4: Trên sợi dây đàn hồi AB dài 25cm có sóng dừng, người ta thấy có điểm nút kể hai đầu A B Hỏi có điểm dây dao động biên độ, pha với điểm M cách A 1cm? A 10 điểm B C điểm D điểm Bài 5: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây A điểm nút, B điểm bụng gần A nhất, AB = 14 cm, gọi C điểm khoảng AB có biên độ nửa biên độ B Khoảng cách AC A 14 B.7 C.3.5 D.1.75 Bài 6: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A với AB = 18 cm, M điểm dây cách B khoảng 12 cm Biết chu kỳ sóng, khoảng thời gian mà độ lớn vận tốc dao động phần tử B nhỏ vận tốc cực đại phần tử M 0,1s Tốc độ truyền sóng dây là: A 3,2 m/s B 5,6 m/s C 4,8 m/s D 2,4 m/s Bài 7: Sóng dừng xuất sợi dây với tần số f = 5Hz Gọi thứ tự điểm thuộc dây O,M,N,P cho O điểm nút, P điểm bụng sóng gần O (M,N thuộc đoạn OP) Khoảng thời gian lần liên tiếp để giá trị li độ điểm P biên độ dao động điểm M,N 1/20s 1/15s Biết khoảng cách điểm M,N 0,2cm Bước sóng sợi dây là: A.5,6cm B.4,8cm C.1,2cm D.2,4cm Bài 8: Một dây đàn hồi AB đầu A rung nhờ dụng cụ để tạo thành sóng dừng dây với phương trình dao động đầu A u A = a cos100π t Quan sát sóng dừng sợi dây ta thấy dây có điểm điểm bụng dao động với biên độ b(b ≠ 0) cách cách khoảng 1m Giá trị b tốc độ truyền sóng dây là: 32 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 A a 2; v = 200m / s C a; v = 300m / s B a 3; v = 150m / s D a 2; v = 100m / s Bài 9: Một sợi dây đàn hồi dài 1,2m treo lơ lửng lên cần rung Cần rung tạo dao động điều hòa theo phương ngang với tần số thay đổi từ 100Hz đến 125Hz Tốc độ truyền sóng dây 8m/s Trong trình thay đổi tần số rung cần,có thể tạo lần sóng dừng dây? A.8 lần B.7 lần C.15 lần D.14 lần Bài 10: Sóng dừng sợi dây OB = 120cm,2 đầu cố định,ta thấy dây có bó biên độ dao động bụng 1cm.Tính biên độ dao động điểm M cách O 65cm A.0cm B.0,5cm C.1cm D.0,3cm Bài 11: Tạo sóng dừng sợi dây có đầu B cố định, nguồn sóng dao động có phương trình: x = cos(ωt + ϕ ) cm Bước sóng dây 30cm.Gọi M điểm sợi dây dao động với biên độ S = 2cm Hãy xác định khoảng cách BM nhỏ nhất: A.3,75cm B.15cm C.2.5cm D.12,5cm Bài 12: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng 0,1s, tốc độ truyền sóng dây 3m/s Khoảng cách hai điểm gần sợi dây dao động pha có biên độ dao động nửa biên độ bụng sóng là: A.20cm B.30cm C.10cm D.8cm Bài 13: Một sợi dây AB đàn hồi căng ngang có chiều dài l = 120cm, hai đầu cố định có sóng dừng ổn định Bề rộng bụng sóng 4a Khoảng cách gần hai điểm dao động pha có biên độ a 20cm Số bụng sóng AB là: A.4 B.8 C.6 D.10 Bài 14: Trong hệ sóng dừng sợi dây mà hai đầu giữ cố định,bước sóng bằng: A.Độ dài dây B.Một nửa độ dài dây C.Khoảng cách hai nút sóng liên tiếp D.Hai lần khoảng cách hai nút sóng liên tiếp Bài 15: Sóng phản xạ: A.Luôn bị đổi dấu B.Bị đổi dấu phản xạ vật cản cố định C.Luôn không đổi dấu D.Bị đổi dấu phản xạ vật cản di động Bài 16: Khi có sóng dừng dây đàn hồi khoảng cách hai bụng sóng liên tiếp bằng: A Một phần tư bước sóng B Một bước sóng C Nửa bước sóng D Hai bước sóng Bài 17: Khi có sóng dừng dây đàn hồi, khoảng cách từ bụng đến nút gần bằng: 33 Bí mật tư điểm 10 môn Vật Lí https://www.facebook.com/thaynguyenvanson Youtube: Thầy giáo Nguyễn Văn Sơn – 0986.035.246 A Một số nguyên lần bước sóng B Một nửa bước sóng C Một bước sóng D Một phần tư bước sóng Bài 18: Điều kiện để có sóng dừng dây có chiều dài l đầu dây cố định đầu tự là: λ λ λ A l = k λ B l = k C l = (2k + 1) D l = (2k + 1) 2 Bài 18: Điều kiện để có sóng dừng dây dài l đầu dây cố định đầu tự là: A l = k λ B l = k λ C.l = ( 2k + 1) λ D l = ( 2k + 1) λ Bài 20: Một dây đàn hồi có chiều dài l, hai đầu cố định Sóng dừng dây có bước sóng dài A l B l C 2l D l Đáp án: 1.A 2.B 3.D 4.A 5.A 6.D 7.B 8.A 9.A 10.B 11.C 12.A 13.A 14.D 15.C 16.C 17.D 18.D 19.B 20.C 34 ... 4: Phát biểu sau sóng học không đúng? A Sóng học trình lan truyền dao động học môi trường liên tục B Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo phương ngang C Sóng dọc sóng có phần tử dao động... trùng với phương truyền sóng D Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kỳ < Bạn áp dụng kĩ đọc đề chưa?> Hãy áp dụng cho tập nhé!!! Bài giải Sơ đồ đường B Sóng ngang sóng có phần tử dao động theo... gian 2s, sóng truyền quãng đường lần bước sóng? A 20 B 27 C 15 D 30 Bài 6: Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 2m có sóng qua trước mặt 8s Vận tốc truyền sóng là: