BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12

BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ VAATJ LÝ 12

XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG –Kiến thức cần nhớ : -Chu kỳ (T), vận tốc (v), tần số (f), bước sóng () liên hệ với : f  v s ; λ  vT  ; v  với s quãng đường sóng truyền thời gian t f t T + Quan sát hình ảnh sóng có n sóng liên tiếp có n-1 bước sóng Hoặc quan sát thấy từ sóng thứ n đến sóng thứ m (m > n) có chiều dài l bước sóng λ  + Số lần nhô lên mặt nước N khoảng thời gian t giây T  l ; mn t N 1 -Độ lệch pha: Độ lệch pha điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng d   2d  - Nếu dao động pha   2k - Nếu dao động ngược pha   (2k  1) –Phương pháp : B1: Tóm tắt đề: Đề cho gì?, hỏi gì? Và đổi đơn vị sang đơn vị hợp pháp B2 : Xác lập mối quan hệ đại lượng cho đại lượng tìm thơng qua cơng thức: -Áp dụng công thức chứa đại lượng đặc trưng: f  v 2d ; λ  vT  ;   f  T B3: Suy biểu thức xác định đại lượng tìm theo đại lượng cho kiện B4: Thực tính tốn để xác định giá trị đại lượng tìm lựa chọn câu trả lời 3.VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 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 Tuyensinh247.com Hướng dẫn giải: Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với chu kì T= 4s Xác định tần số dao động f  =vT  v= 36 = 1   0, 25Hz Vận tốc truyền sóng: T  10   2,5  m / s  T Đáp án A Ví dụ 2: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng điểm dây: u = 4cos(20t - .x )(mm).Với x: đo met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng sợi dây có giá trị A 60mm/s B 60 cm/s Hướng dẫn giải: Ta có C 60 m/s D 30mm/s .x 2.x = => λ = m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo met)  Đáp án C 4.Các tập rèn luyện dạng có hướng dẫn: Bài : 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 Tốc độ truyền sóng mặt biển A v = 4,5m/s B v = 12m/s C v = 3m/s D v = 2,25 m/s Bài 2: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình u  5cos(6 t   x) (cm), với t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng A m/s B 60 m/s C m/s D 30 m/s Bài 3: Sóng truyền mơi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Tốc độ truyền sóng mơi trường A m/s B m/s C 40 cm/s D 50 cm/s Bài Một phao nhô lên cao 10 lần 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc truyền sóng A 25/9(m/s) B 25/18(m/s) C 5(m/s) D 2,5(m/s) Bài 5: 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 A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Bài : Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung Tuyensinh247.com quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Tốc độ truyền sóng mặt nước : A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Bài 7: Nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động với tần số f = 100Hz gây sóng tròn lan rộng mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp 3cm Vận tốc truyền sóng mặt nước bao nhiêu? A 25cm/s B 50cm/s * C 100cm/s D 150cm/s Bài 8: Tại O có nguồn phát sóng với với tần số f = 20 Hz, 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 = cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5 cm Số điểm dao động pha với A đoạn BC A B C D Bài 9: Hai điểm M, N nằm phương truyền sóng cách /3 Tại thời điểm t, li độ dao động M uM = + cm li độ dao động N uN = - cm Biên độ sóng : A A = cm C A = cm B A = cm D A = 3 cm Bài 10: Sóng có tần số 20Hz truyền chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây dao động theo phương thẳng đứng c a phần t chất lỏng Hai điểm M N thuộc mặt chất lỏng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi sau thời gian ngắn điểm M s hạ xuống thấp nhất? A (s) 20 B (s) 80 C ( s) 160 D ( s) 160 Bài 11: Một sóng học lan truyền mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M N thuộc mặt thoáng, phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau điểm M hạ xuống thấp A 11/120s B 1/ 60s C 1/120s D 1/12s Bài 12: Sóng truyền theo phương ngang sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M dây thời điểm vị trí cao thời điểm điểm N cách M 5cm qua vị trí có li độ n a biên độ lên Coi biên độ sóng khơng đổi truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng c a sóng dây Chọn đáp án cho tốc độ truyền sóng chiều truyền sóng A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, truyền từ N đến M C 60cm/s, từ N đến M D 30cm/s, từ M đến N Tuyensinh247.com Bài 13: Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vng góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây 4m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc  = (k + 0,5) với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Bài 14: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vng góc với sợi dây Biên độ dao động 4cm, vận tốc truyền sóng (m/s) Xét điểm M dây cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha với A góc   (2k  1)  với k = 0, 1, 2 Tính bước sóng ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz A 12 cm B cm C 14 cm D 16 cm Bài 15: Sóng ngang truyền mặt chất lỏng với số f = 10Hz Trên phương truyền sóng, ta thấy hai điểm cách 12cm dao động pha với Tính tốc độ truyền sóng Biết tốc độ sóng nầy khoảng từ 50cm/s đến 70cm/s A 64cm/s B 60 cm/s C 68 cm/s D 56 cm/s Bài 16: Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thấy âm khuếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm khơng khí có giá trị nằm khoảng từ 300 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống có thêm vị trí c a mực nước cho âm khuếch đại mạnh? A.3 B C D Bài 17: Nguồn sóng O dao động với tần số 10 Hz , dao động truyền với vận tốc 0,4 m/s phương Ox Trên phương có điểm P Q theo chiều truyền sóng với PQ = 15 cm Cho biên độ sóng a = cm biên độ khơng thay đổi sóng truyền Nếu thời điểm P có li độ cm li độ Q là: A cm B – cm C D 0,5 cm Hướng dẫn tập rèn luyện : Bài 1: Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s)  T = (s) Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4 = 24m  24m   = 6(m) v     (m/s) T Đáp án C Bài 2: Giải : Phương trình có dạng u  a cos(t  2  x) Suy ra:   6 (rad / s)  f  6  3( Hz) 2 ; Tuyensinh247.com 2 x  = x => 2       2m  v =  f = 2.3 = 6(m/s)  Đáp án C Bài 3: Giải: Ta có: T  2    10 ( s); 2x   4x     (m)  v    5(m / s) T Đáp án A Bài 4: Giải: Chọn D HD: phao nhô lên cao 10 lần 36s  9T = 36(s)  T = 4(s)  10  2,5  m / s  Khoảng cách đỉnh sóng lân cận 10m   = 10m  v   T Đáp án D Bài 5: Giải : 4 = 0,5 m   = 0,125m  v = 15 m/s  Đáp án B Bài 6: Giải:.khoảng cách hai gợn sóng :   20 cm  v=  f  40cm / s Đáp án C Bài 7: Giải: Chọn B HD: 6   cm     0,5  cm   v  .f  100.0,5  50  cm / s  Bài 8: Giải:  = v f = cm Ta có: OA  = 1,25 ; OB  = 3,0625 ; OC  = 5,3125  Số điểm pha với A có khoảng cách đến nguồn O 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 … Mà thuộc đoạn BC  điểm có khoảng cách đến nguồn O 3,25 ; 4,25 ; 5,25 Vậy có điểm BC dao động pha với A Đáp án C Bài 9: Giải: Trong MN = /3 (gt)  dao động M N lệch pha góc 2/3 Giả s dao động M sớm pha dao động N C1: (Dùng phương trình sóng) Ta viết: uM = Acos(t) = +3 cm (1), uN = Acos(t 2 ) = -3 cm (2) (1) + (2)  A[cos(t) + cos(t   2 )] = Áp dụng : cosa + cosb = 2cos   2Acos cos(t - ) =  cos(t - ) =  t -  =   k , k  Z ab ab cos 2 5  t = + k, k  Z Thay vào (1), ta có: Acos( 5 + k) = Do A > nên Acos( 5  ) = Acos(- ) = A =3 (cm)  A = cm C2: (Dùng liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn !) Tuyensinh247.com ON ' (ứng với uN) ln sau véctơ góc  = 2 (ứng với MN = OM '  (ứng với uM) chúng hợp với , dao động M N lệch pha góc Do vào thời điểm xét t, uM = + cm, uN = -3 cm (Hình v ), nên ta có N’OK = KOM’ =   =  Asin  = (cm)  A = cm -3 2 ) O +3 N’ Đáp án C M’ K Bài 10: Giải: + Ta có : λ = v/f = 10 cm  MN  22.5    2  Vậy M N dao động 10 4 vuông pha + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp sau thời gian ngắn 3T/4 điểm M s hạ xuống thấp  t  3T 3   s 4 f 80 Chọn B Bài 11:  = 12 cm ; MN  dao động N góc =  26 12 =2+ hay MN = 2 +   Dao động M sớm pha  Dùng liên hệ dao động điều hòa chuyển động tròn dễ dàng thấy : Ở thời điểm t, uN = -a (xuống thấp nhất) uM =  Thời gian tmin = 5T = s  s, 60 12 với T  a lên M 1 =  s f 10 Chọn D N Bài 12: Giải: Từ kiện toán, ta v đường tròn M,N lệch pha /3 5/3 M bước sóng  ứng với 2 => /3 ứng với /6  N 5/3 ứng với 5/6 N  Với MN =5cm suy  có trường hợp: /6 =5 => =30cm; =>Tốc độ v=.f =30.10=3m/s 5/6 =5 =>  =6cm; =>Tốc độ v=.f =6.10 = 60 cm/s Vậy đáp án phải : 3m/s, từ M đến N; hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M.Với đề cho ta chọn Đáp án C Bài 13: Tuyensinh247.com u Giải 1:+ Độ lệch pha M A:   2d   2df 2df v   (k  0,5)  f  k  0,5  5k  0,5Hz v v 2d + Do : 8Hz  f  13Hz   k  0,5.5  13  1,1  k  2,1  k   f  12,5Hz Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem 14 đây! Bài 14: Cách giải truyền thống Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus kết  2 MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = ( Hàm   (2k  1) = d  tần số f) v  v d= (2k+1) = (2k+1) =( 2X+1) f ( x)  f  (2k  1) 4f 4.0, 28 Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( : 0,28 ) Do 22Hz ≤ f  26Hz f=(2k+1) 4d v 4d = START = END 10 = STEP = kết f =25Hz  =v/f =16cm Chọn Chọn f = 25 Hz  D 40 =v/f= =16cm Cho k=0,1,2.3. k=3 25 x=k f(x) = f 3.517 10.71 17.85 25 32.42 Bài 15: Giải: Khoảng cách điểm dao động pha k=12cm Chọn B => k v 12 f 12.10 120 120  12  v    Với: 50cm / s  v   70cm / s =>chọn K = => v = f k k k k 60cm/s Giải 2: Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus chọn MOE (xem 14) Bài 16: Giải 1: Trong ống có tượng tạo sóng dừng đầu cố định đầu tự 850  v 2lf Ta có: l   k     k    v  với l = 0,5 m, f=850Hz => v  k  0,5 2 2f k  0,5     Mà 300m / s  v  350m / s  1,92  k  2,33 Vậy có giá trị c a k thỏa mãn Nên có vị trí => B Giải 2: Dùng máy Fx570ES, 570ES Plus (xem 12): 300  MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = 850 17  350   7 k  0,5 k  0,5 17 chọn k =2 f(x) =6,8 nghĩa có giá trị k  0,5 đáp án B Tuyensinh247.com Bài 17: Tính  = cm ; = 0,75.2 = PQ  = 3,75 hay PQ = 3 + 0,75 ;  = 2 PQ  = 7,5 hay  3 (Nhớ: Ứng với khoảng cách  độ lệch pha 2 ; ứng với 0,75  = 0,75.2 =  dao động P sớm pha dao động Q góc dao động Q góc  3 3 hay dao động P trễ pha  Lúc uP = cm = a uQ = Chọn C Tuyensinh247.com )