ÔN TÂP PHẦN SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Phần 1: Lí thuyết
A. SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. sóng cơ :
1. sóng cơ : Dao động lan truyền trong một môi trường
2. Sóng ngang : Phương dao động vuông góc với phương truyền sóng
sóng ngang truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng
3. Sóng dọc : Phương dao động trùng với phương truyền sóng
sóng dọc truyền trong chất khí, chất lỏng và chất rắn
II. Các đặc trưng của một sóng hình sin :
a. Biên độ sóng : Biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
b. Chu kỳ sóng ( không phụ thuộc vào môi trường): Chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường
có sóng truyền qua.
Số lần nhô lên trên mặt nước là N trong khoảng thời gian t giây thì
1
−
=
N
t
T
c. Tốc độ truyền sóng (phụ thuộc vào môi trường): Tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
d. Bước sóng : Quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ.
f
v
vT ==λ
Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha.
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha.
e. Năng lượng sóng : Năng lượng dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
-Sóng truyền trên 1 phương(sợi dây) thì W bằng nhau tại mọi điểm
-Sóng truyền trên mặt thì W tỉ lệ nghịch với r(r là khoảng cách từ điểm ta xét tới nguồn)
- Sóng truyền trong không gian thì W tỉ lệ nghịch với r
λ
πϕ
12
2
dd
−
=∆
.
+ Nếu
λπϕ
nddn
=−→=∆
12
2
: hai điểm dao động cùng pha. Hai điểm gần nhau nhất n = 1.
+ Nếu
( ) ( )
2
1212
12
λ
πϕ
+=−→+=∆
nddn
: Hai điểm dao động ngược pha. Hai điểm gần nhau nhất n = 0.
+ Nếu
( ) ( )
4
12
2
π
2112
coscos2
dd
t
dd
ax
2. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa :
λ
π
)(
cos2
12
dd
aA
M
−
=
3. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa :
a. Vị trí các cực đại giao thoa : d
2
– d
1
= kλ
Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của 2 sóng từ nguồn
truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng λ
b. Vị trí các cực tiểu giao thoa :
λ+=−
)
2
* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d
1
– d
2
= (2k+1)
2
λ
(k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
2
1
2
1
−<<−−
λλ
AB
k
AB
( nếu kể 2 nguồn thì biểu thức có thêm dấu
=)
b. Hai nguồn dao động ngược pha:(
1 2
ϕ ϕ ϕ π
∆ = − =
)(vân trung tâm
là vân cực tiểu)
* Điểm dao động cực đại: d
1
– d
k’=-2
S
1
S
2
k = 0
-1
-2
2
1
Hình ảnh giao thoa sóng
ngược pha
k’=-2
k’=0
k’=-1
k’=1
* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d
1
– d
2
= kλ (k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
λλ
AB
k
AB
<<−
( nếu kể 2 nguồn thì biểu thức có thêm dấu =)
Chú ý: Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N cách hai nguồn
lần lượt là d
Cực tiểu: ∆d
M
< (k+0,5)λ < ∆d
N
+ Hai nguồn dao động ngược pha: Cực đại:∆d
M
< (k+0,5)λ < ∆d
N
Cực tiểu: ∆d
M
< kλ < ∆d
N
Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.
Phương trình giao thoa tổng quát :
( )
+
+
+
−
dd
C. SÓNG DỪNG
I. Sự phản xạ của sóng :
- Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ
- Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ
-Với đầu A là nguồn dao động dao động nhỏ có thể xem là nút sóng
*Phương trình sóng dừng tại M cách B một khoảng d (đầu B cố định ) :
)
2
cos()
2
2
cos(2
π
ω
π
λ
π
−+=
t
d
au
*Phương trình sóng dừng tại M cách B một khoảng d (đầu B tự do) :
2 os(2 ) os(2 )
M
d
u Ac c ft
π π
λ
=
* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ.
* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng T/2
D. ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM
I. Âm. Nguồn âm :
1. Âm là gì : Sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn
2. Nguồn âm : Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm.
Chú ý: Dao động âm là dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của nguồn phát.
3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm :
- Âm nghe được( sóng âm) tần số từ : 16Hz đến 20.000Hz
- Hạ âm : Tần số < 16Hz
- Siêu âm : Tần số > 20.000Hz
4. Sự truyền âm :
a. Môi trường truyền âm : Âm truyền được qua các chất răn, lỏng và khí
b. Vận tốc truyền âm:
Vận tốc truyền âm trong môi trường rắn lớn hơn môi trường lỏng, môi trường lỏng lớn hơn môi trường khí.
Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường.
Trong một môi trường, vận tốc truyền âm phụ thuộc vào nhiệt độ và khối lượng riêng của môi trường đó.
II. Những đặc trưng vật lý của âm :
1. Tần số âm : Đặc trưng vật lý quan trọng của âm
2. Cường độ âm và mức cường độ âm :
a. Cường độ âm I : Đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích
vuông góc với phương truyền âm trong một đơn vị thời gian. Đơn vị W/m
2
Cường độ âm:
W P
I= =
St S
Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn
S (m
=
* Âm chuẩn có f = 1000Hz và I
0
= 10
-12
W/m
2
* Tai người cảm thụ được âm : 0dB đến 130dB
Chú ý: Khi I tăng lên 10
n
lần thì L tăng thêm 10n (dB)
3. Âm cơ bản và họa âm :
- Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f
0
( âm cơ bản ) thì đồng thời cũng phát ra các âm có tần
số 2f
0
, 3f
0
, 4f
0
…( các họa âm) tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc âm.
- Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm ta có đồ thị dao động của nhạc âm là đặc trưng vật
lý của âm
* Dành cho chương trình nâng cao:Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định
⇒
hai đầu là nút sóng)
( k N*)
2
1
4
v
f
l
=
k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f
1
), bậc 5 (tần số 5f
1
)III.
ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
I. Độ cao : Đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số.
Tần số lớn : Âm cao Tần số nhỏ : Âm trầm
Hai âm có cùng độ cao thì có cùng tần số.
II. Độ to : Đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với mức cường độ âm.(ngồi ra còn phụ thuộc tần số)
Cường độ càng lớn : Nghe càng to
III. Âm sắc : Đặc trưng sinh lí của âm giúp ta phân biệt âm do các nguồn âm khác nhau phát ra.
Âm sắc liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.
Âm do các nguồn âm khác nhau phát ra thì khác nhau về âm sắc.
Hiệu ứng Doppler: (Dành cho chương trình nâng cao)
a. Tần số âm khi tiến lại gần người quan sát:
:
;
:
s
s
s
s
f tần số nguồn phát
+
c. Tần số âm khi người quan sát tiến lại gần:
:
;
:
s
n n
s
n
f tần số nguồn phát
v v v v
f f
v
v vận tốc của người
λ
+ +
= =
5
d. Tần số âm khi người quan sát tiến ra xa:
:
;
:
s
m
( ) :
( ) :
( ) :
( ) :
:
' ; : ;
:
s
M
s s
s
M
Máy thu lại gần
Với v
M
Máy thu ra xa
Nguồn thu lại gần
Với v
S
Nguo
f tần số nguồn phát
v v
f f v vận tốc của nguồn phát
v v
v vận tốc của máy thu
PHÀN 2- Câu hỏi và bài tập
1. Sóng cơ là gì?
A. Sự truyền chuyển động cơ trong khơng khí.
B. Những dao động cơ học lan truyền trong mơi trường vật chất.
C. Chuyển động tương đối của vật này so với vật khác.
D. Sự co dãn tuần hồn giữa các phần tử mơi tưrờng.
2. Bước sóng là gì?
A. Là qng đường mà mỗi phần tử của mơi trường đi được trong 1 giây.
B. Là khoảng cách giữa hai phần tử của sóng dao động ngược pha.
C. Là khoảng cách giữa hai phần tử sóng gần nhau nhất dao động cùng pha.
D. Là khoảng cách giữa hai vị trí xa nhau nhất của mỗi phần tử sóng.
3. Một sóng cơ có tần số 1000Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bước sóng của nó có giá trị nào sau đây?
A. 330 000 m. B. 0,3 m
-1
. C. 0,33 m/s. D. 0,33 m.
.4. Sóng ngang là sóng:
A. lan truyền theo phương nằm ngang. B. trong đó các phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang.
C. trong đó các phần tử sóng dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng.
D. trong đó các phần tử sóng dao động theo cùng một phương với phương truyền sóng.
5 Bước sóng là:
A. qng đường sóng truyền đi trong 1s; B. khoảng cách giữa hai bụng sóng sóng gần nhất.
C. khoảng cách giữa hai điểm của sóng có li độ bằng khơng ở cùng một thời điểm.
D. khoảng cách giữa hai điểm của sóng gần nhất trờn phương truyền sóng có cùng pha dao động.
6. Phương trình sóng có dạng nào trong các dạng dới đây:
A. x = Acos(ωt + ϕ); B.
)-(cos
λ
ω
x
tAu
A. Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động.
B. Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động.
C. Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động.
D. Bước sóng là quãng đờng sóng truyền đi được trong một chu kỳ.
11. Sóng cơ học lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì
bước sóng
A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần. C. không đổi. D. giảm 2 lần.
12. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào
A. năng lượng sóng. B. tần số dao động.
C. môi trường truyền sóng. D. bước sóng
13. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa
hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là
A. v = 1m/s. B. v = 2m/s. C. v = 4m/s. D. v = 8m/s.
14. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt hồ thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 36s, khoảng cách giữa 3
đỉnh sóng lân cận là 24m. Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là
A. v = 2,0m/s. B. v = 2,2m/s. C. v = 3,0m/s. D. v = 6,7m/s.
15. Tại điểm M cách tâm sóng một khoảng x có phương trình dao động
cm
x
tu
M
)
2
200cos(4
λ
π
π
−=
. Tần số
của sóng là
+=
π
, trong đó x tính bằng cm, t tính
bằng giây. Tốc độ truyền sóng là
A. v = 5m/s. B. v = - 5m/s. C. v = 5cm/s. D. v = - 5cm/s.
19. Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz, ngời ta thấy khoảng cách giữa hai điểm
gần nhau nhất dao động cùng pha là 80cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. v = 400cm/s. B. v = 16m/s. C. v = 6,25m/s. D. v = 400m/s.
20. Cho một sóng ngang có phương trình sóng là
mm
xt
u )
21,0
(cos5
−=
π
,trong đó x tính bằng cm, t tính
bằng giây. Vị trí của phần tử sóng M cách gốc toạ độ 3m ở thời điểm t = 2s là
A. u
M
= 5mm. B. u
M
= 0mm. C. u
M
=5cm. D. u
M
=2,5cm.
21. Một sóng cơ học lan truyền với vận tốc 320m/s, bước sóng 3,2m. Chu kỳ của sóng đó là
A. T = 0,01s. B. T = 0,1s. C. T = 50s. D. T = 100s.
22. Ta quan sát thấy hiện tượng gì khi trên dây có sóng dừng?
A. v = 79,8m/s. B. v = 120m/s. C. v = 240m/s. D. v = 480m/s.
30. Dây AB căng nằm ngang dài 2m, hai đầu A và B cố định, tạo một sóng dừng trên dây với tần số 50Hz,
trên đoạn AB thấy có 5 nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. v = 100m/s. B. v = 50m/s. C. v = 25cm/s. D. v = 12,5cm/s.
31. Một ống sáo dài 80cm, hở hai đầu, tạo ra một sóng đứng trong ống sáo với âm là cực đại ở hai đầu ống,
trong khoảng giữa ống sáo có hai nút sóng. Bước sóng của âm là
A. ở = 20cm. B. ở = 40cm. C. ở = 80cm. D. ở = 160cm.
32. Một sợi dây đàn hồi dài 60cm, đợc rung với tần số 50Hz, trên dây tạo thành một sóng dừng ổn định với 4
bụng sóng, hai đầu là hai nút sóng. Tốc độ sóng trên dây là
A. v = 60cm/s. B. v = 75cm/s. C. v = 12m/s. D. v = 15m/s.
33. Điều kiện có giao thoa sóng là gì?
A. Có hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau. B. Có hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không
đổi.
C. Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau. D. Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.
34. Thế nào là 2 sóng kết hợp?
A. Hai sóng chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ. B. Hai sóng luôn đi kèm với nhau.
C. Hai sóng có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
D. Hai sóng có cùng bước sóng và có độ lệch pha biến thiên tuần hoàn.
35. Có hiện tợng gì xảy ra khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thớc nhỏ hơn bước sóng?
A. Sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe. B. Sóng gặp khe phản xạ trở lại.
C. Sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới. D. Sóng gặp khe rồi dừng lại.
36. Hiện tượng giao thoa xảy ra khi có:
A. hai sóng chuyển động ngược chiều nhau. B. hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
C. hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ gặp nhau.
D. hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng pha, cùng pha gặp nhau.
37. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Hiện tượng giao thoa sóng chỉ xảy ra khi hai sóng được tạo ra từ
hai tâm sóng có các đặc điểm sau:
A. cùng tần số, cùng pha. B. cùng tần số, ngược pha.
C. cùng tần số, lệch pha nhau một góc không đổi. D. cùng biên độ, cùng pha.
38. Phát biểu nào sau đây là đúng? Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có:
A. v = 24m/s. B. v = 24cm/s. C. v = 36m/s. D. v = 36cm/s.
.45. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 13Hz.
Tại một điểm M cách các nguồn A, B những khoảng d
1
= 19cm, d
2
= 21cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M
và đường trung trực không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
A. v = 26m/s. B. v = 26cm/s. C. v = 52m/s. D. v = 52cm/s.
46. Âm thoa điện mang một nhánh chĩa hai dao động với tần số 100Hz, chạm mặt nước tại hai điểm S
1
, S
2
.
Khoảng cách S
1
S
2
= 9,6cm. Tốc độ truyền sóng nước là 1,2m/s.Có bao nhiêu gợn sóng trong khoảng giữa S
1
và S
2
?
A. 8 gợn sóng. B. 14 gợn sóng. C. 15 gợn sóng. D. 17 gợn sóng.
47. Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào?
A. Nguồn âm và môi trường truyền âm. B. Nguồn âm và tai người nghe.
C. Môi trường truyền âm và tai người nghe. D. Tai người nghe và giây thần kinh thị giác.
48. Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào của âm?
A. Độ đàn hồi của nguồn âm. B. Biên độ dao động của nguồn âm.
C. Tần số của nguồn âm. D. Đồ thị dao động của nguồn âm.
1m trên một phương truyền sóng là
A. Äử = 0,5ð(rad). B. Äử = 1,5ð(rad). C. Äử = 2,5ð(rad). D. Äử = 3,5ð(rad).
58. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Nhạc âm là do nhiều nhạc cụ phát ra. B. Tạp âm là các âm có tần số không xác định.
C. Độ cao của âm là một đặc tính của âm. D. Âm sắc là một đặc tính của âm.
59. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Âm có cường độ lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “to”
B. Âm có cường độ nhỏ thì tai ta có cảm giác âm đó “bé”.
C. Âm có tần số lớn thì tai ta có cảm giác âm đó “to”.
D. Âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào mức cường độ âm và tần số âm.
60. Nhận xét nào sau đây là không đúng? Một nguồn âm phát ra một âm có tần số không đổi, tần số âm mà
máy thu, thu được:
A. tăng lên khi nguồn âm chuyển động lại gần máy thu.
B. giảm đi khi nguồn âm chuyển động ra xa máy thu.
C. tăng lên khi máy thu chuyển động lại gần nguồn âm.
D. không thay đổi khi máy thu và nguồn âm cùng chuyển động hướng lại gần nhau.
61. Một ống trụ có chiều dài 1m. ở một đầu ống có một píttông để có thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong
ống. Đặt một âm thoa dao động với tần số 660Hz ở gần đầu hở của ống. Tốc độ âm trong không khí là
330m/s. Để có cộng hưởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài
A. l = 0,75m. B. l = 0,50m. C. l = 25,0cm. D. l = 12,5cm.
62. Hiệu ứng Đốple gây ra hiện tượng gì?
A. Thay đổi cường độ âm khi nguồn âm chuyển động so với người nghe.
B. Thay đổi độ cao của âm khi nguồn âm của so với người nghe.
C. Thay đổi âm sắc của âm khi người nghe chuyển động lại gần nguồn âm.
D. Thay đổi cả độ cao và cường độ âm khi nguồn âm chuyển động.
63. trong trường hợp nào dới đây thì âm do máy thu ghi nhận đợc có tần số lớn hơn tần số của âm do nguồn
phát ra?
A. Nguồn âm chuyển động ra xa máy thu đứng yên. B. Máy thu chuyển động ra xa nguồn âm đứng yên.
C. Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên.
D. Máy thu chuyển động cùng chiều, cùng tốc độ với nguồn âm.
M
= 3,6scos(ðt + 2ð)cm.
70. Đầu 0 của một sợi dây đàn hồi nằm ngang dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với biên độ 3cm
với tần số 2Hz. Sau 2s sóng truyền được 2m. Chọn gốc thời gian là lúc điểm 0 đi qua VTCB theo chiều
dương. Li độ của điểm M cách 0 một khoảng 2m tại thời điểm 2s là
A. x
M
= 0cm. B. x
M
= 3cm. C. x
M
= - 3cm. D. x
M
= 1,5 cm.
71. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp S
1
và S
2
dao động với tần
số 15Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nớc là 30cm/s. Với điểm M có những khoảng d
1
, d
2
nào dưới đây sẽ
dao động với biên độ cực đại?
A. d
1
= 25cm và d
2
= 20cm. B. d
73. Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển động âm là
L
A
= 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I
0
= 0,1nW/m
2
. Cường độ của âm đó tại A là
A. I
A
= 0,1nW/m
2
. B. I
A
= 0,1mW/m
2
. C. I
A
= 0,1W/m
2
. D. I
A
= 0,1GW/m
2
.
74. Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức chuyển động âm là
L
A
= 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I
0
Câu 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
ĐA A B B C B C C C C B C D B C C D D D D C
Câu 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
ĐA C D A B B C B C D B C C B D D D C A D D
Câu 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
ĐA D B C D D D B C C A B B C A B
12