SÓNG CƠ Đặng Hải Nam
Chuyên đề: SÓNG CƠ HỌC. ÂM HỌC
II. KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Tổng quan về sóng cơ và quá trình truyền sóng.
1.1 Khái niệm về sóng cơ học
a) Sóng cơ học: là dao động lan truyền trong môi
trường vật chất theo thời gian.
b) Sóng ngang: là sóng cơ học mà phương dao động
vuông góc với phương truyền sóng.
c) Sóng dọc: là sóng cơ học mà phương dao động
trùng với phương truyền sóng.
1.2 Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ
a) Biên độ sóng: là biên độ dao động của 1 phần tử
môi trường có sóng truyền qua.
b) Chu kì sóng (T): là chu kì dao động của 1 phần tử
môi trường có sóng truyền qua.
f
T
1
=
(với f là tần số sóng.)
c) Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động
trong môi trường.
d) Bước sóng (λ): Là quãng đường mà sóng truyền
được trong 1 chu kì sóng.Hoặc là khoảng cách giữa
2 điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và
dao động cùng pha với nhau.
Mối liên hệ giữa T, v và λ là:
f
v
vT ==

fa
v
d
tfaU
M
22cos.2cos.
2. Giao thoa sóng, sóng dừng, sóng âm.
2.1 Giao thoa sóng cơ
a) Điều kiện giao thoa: 2 sóng có cùng tần số, cùng
pha hoặc độ lệch pha
không đổi theo thời gian (sóng kết hợp).
b) Phương trình giao thoa:
Phương trình sóng tại nguồn:
t
T
au
π
2
cos
0
=
Phương trình sóng tổng hợp









aU
Biên độ












−
=
λ
π
12
cos.2
dd
aA
c) Vị trí các cực đại, cực tiểu giao thoa
- Cực đại giao thoa:
π
λ
π
λ
π
k

=
λ
k
với k = 0, ±1, ±2…
- Cực tiểu giao thoa:
2
0cos2
12
12
π
π
λ
π
λ
π
+=






−
⇔
=






d) Tìm các cực đại, cực tiểu giao thoa trên đường
thẳng nối 2 nguồn sóng
Giả sử 2 nguồn cách nhau 1 khoảng AB, ta cần tìm
cực đại giao thoa
khi đó:
21
dd +
=
AB
;
12
dd −
=
λ
k
22
2
π
kAB
d +=⇒
δο 0 < δ
2
< ΑΒ nên
⇒<+< AB
kAB
22
0
π
2
AB

( )
4
12
λ
+= kl
3.2 Sóng âm
a) Khái niệm: Là sóng cơ học có tần số trong khoảng
16(Hz) – 20000(Hz), sóng có tần số nhỏ hơn 16(Hz)
SÓNG CƠ Đặng Hải Nam
gọi là sóng hạ âm, sóng có tần số lớn hơn 20000(Hz)
gọi là sóng siêu âm.
Chú ý: sóng âm truyền được trong các môi trường
rắn, lỏng và khí thông thường thì vận tốc truyền
trong môi trường rắn lớn hơn lỏng và trong môi
trường lỏng lớn hơn khí.
- Nguồn âm: Là vật phát ra âm.
b) Các đặc tính vật lí của âm.
- Tần số âm.
- Cường độ âm: là lượng năng lượng mà sóng âm tải
qua 1 đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với
phương truyền sóng và trong 1 đơn vị thời gian.
Kí hiệu là I (W/m2).
- Mức cường độ âm: Được đặc trưng bởi
0
lg
I
I
l =
có đơn vị là Ben (B)
Trong đó

- Độ to: gắn liền với đặc trưng vật lí là mức cường
độ âm.
- Âm sắc: Đây là 1 đặc tính sinh lí của âm, giúp ta
phân biệt do các nguồn âm khác nhau phát ra.
III. CỦNG CỐ KIẾN THỨC
Bài tập 1: 1 sóng ngang truyền trên 1 dây
rất dài có phương trình u = 25sin(20t + 5x)(cm).
Trong đó x đo bằng cm, t đo bằng giây.
Phát biểu nào sau đây sai:
A. Biên độ sóng là 25cm.
B. Vận tốc truyền sóng là 4cm/s.
C. Chu kì sóng là π (s).
D. Vận tốc cực đại của mỗi phần tử môi trường là
500 cm/s.
Trả lời: Tần số sóng ω = 20 rad/s
=>chu kì sóng T = 0,1π (s).
Phương án trả lời: C.
Bài tập 2: Phương trình dao động của nguồn A là u
= a.cos100πt (cm), vận tốc lan truyền dao
động là 10 m/s . Tại điểm M cách A 0,3m sẽ dao
động theo phương trình
A.
( )
)(3,0100sin cmtau −=
π
B.
)(
3
2
100sin cmtau











−=
v
d
tau
π
100cos
=












−

và các điểm dao động với biên độ cực đại thỏa
mãn.d
1
- d
2
= kλ = 20k. =>d
1
= 25 + 10k.
Do điểm nằm giữa 2 nguồn sóng nên
0 < d
1
< 50 =>-2,5 < k < 2,5 hay có nhiều nhất 5
điểm dao động với biên độ cực đại
k = 0, 1, 2, -1, -2.
Nhưng trong 5 điểm này gồm cả các điểm dao động
cùng pha và ngược pha vì vậy số điểm dao động
cùng pha nhiều nhất là 3.
Phương án trả lời: A.
Bài tập 5: 2 nguồn sóng kết hợp, cùng pha, dao
động theo phương trình
)(
2
100sin cmtu






+=

từ (1) và (2) suy ra d1 = 45 + 10k.
Do M nằm giữa 2 nguồn nên
0 < d1 < 90 hay -4,5 < k < 4,5
Tại k = 0 sóng tổng hợp có biên độ A = 2
tại k = 1, 2, 3, 4, -1, -2, -3, -4
sóng tổng hợp có biên độ A = +2 và A = -2
Vậy số điểm dao động với biên độ A = +2 là 5 điểm.
Phương án trả lời: D.
Bài tập 6:
Sợi dây treo thẳng đứng AB dài 2,1m. Một đầu tự do
dao động với tần số 50Hz, cho sóng dừng trên dây
có vận tốc 20 m/s. Số nút và bụng trên dây là:
A. 10 bụng, 10 nút. B. 11 bụng, 11 nút.
C. 10 bụng, 11 nút. D. 11 bụng, 10 nút.
Trả lời:
Ta có bước sóng
50
20
==
f
v
λ
= 0,4 m = 40 cm.
Vì dây có 1 đầu cố định, 1 đầu tự do
102101020
)(210)(1,2
42
=⇔=+⇒
==+=
kk






+= kkl
λ
(cm)
Phương án trả lời: B.
Bài tập 8: 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.
Trả lời: Âm "to" hay "nhỏ" phụ thuộc vào mức
cường độ âm và tần số âm.
Phương án trả lời: D.
Bài tập 9: Âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra
luôn luôn khác nhau về:
A. Độ cao B. Độ to
C. Âm sắc D. Tất cả đúng
Trả lời: 2 nhạc cụ khác nhau có thể phát ra 2 âm ở
cùng độ cao nhưng có âm sắc hoàn toàn khác nhau.
Phương án trả lời: C.
Bài tập 10:
Chọn câu đúng. Độ to của âm phụ thuộc vào:
A. Tần số và biên độ âm.
B. Tần số âm và mức cường độ âm.
C. Bước sóng và năng lượng âm.

của sóng.
C. Vận tốc dao động của các phần tử vật chất gọi là
vận tốc của sóng.
D. Năng lượng của sóng luôn luôn không đổi trong
quá trình truyền sóng.
Bài tập 4: Điều nào sau đây là sai khi nói về năng
lượng của sóng cơ học?
A. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
B. Khi sóng truyền từ 1 nguồn điểm trên mặt phẳng,
năng lượng sóng giảm tỷ lệ
với quãng đường truyền sóng.
C. Khi sóng truyền từ 1 nguồn điểm trong không
gian, năng lượng sóng giảm tỷ
lệ với bình phương quãng đường truyền sóng.
SÓNG CƠ Đặng Hải Nam
D. Năng lượng sóng luôn luôn không đổi trong quá
trình truyền sóng.
Bài tập 5: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có
nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng
với tần số 50Hz. Khi đó trên mặt nước hình thành hệ
sóng tròn đồng tâm S. Tại 2 điểm M, N nằm cách
nhau 9cm trên đường thẳng đi qua S luôn dao động
cùng pha với nhau. Biết rằng, vận tốc truyền sóng
thay đổi trong khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s. Vận
tốc truyền sóng trên mặt nước là:
A. 75 cm/s. B. 80 cm/s.
C. 70 cm/s. D. 72 cm/s.
Bài tập 6: 2 nguồn kết hợp, cùng pha cách nhau 18
cm, chu kì 0,2 s. Vận tốc truyền sóng trong môi
trường là 40 cm/s. Số điểm dao động cực đại trên

1
cách A, B lần lượt những khoảng
d1 = 12cm; d2 = 14,4cm và của M
2
cách A, B lần
lượt những khoảng d'1 = 16,5cm; d'2 = 19,05cm là:
A. M
1
và M
2
dao động với biên độ cực đại.
B. M
1
đứng yên, không dao động và M
2
dao động
với biên độ cực đại.
C. M
1
dao động với biên độ cực đại và M
2
đứng yên
không dao động.
D. M
1
và M
2
đứng yên không dao động.
Bài tập 11: Trong sóng dừng, hiệu số pha của 2
phần tử môi trường nằm đối xứng qua 1 bụng là

C. 60 cm/s D. 80 cm/s
Bài tập 14: 1 dây đàn dài 40cm, căng ở 2 đầu cố
định, khi dây dao động với tần số 600 Hz ta quan sát
trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng. Vận tốc
sóng trên dây là
A. 160 m/s B. 120 m/s C. 240 m/s D. 480 m/s
Bài tập 15: Trên sợi dây OA, đầu A cố định và đầu
O dao động điều hoà với tần số 20Hz thì trên dây có
5 nút. Muốn trên dây rung thành 2 bụng sóng thì ở O
phải dao động với tần số:
D. 40 Hz. B. 12 Hz. C. 50 Hz. D. 10 Hz.
Bài tập 16: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các
điểm trên dây đều dừng lại không dao động.
B. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát
sóng ngừng dao động còn các điểm trên dây vẫn dao
động.
C. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có
các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng
yên.
D. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây
chỉ còn sóng phản xạ, còn sóng tới bị triệt tiêu.
Bài tập 17: Âm trầm là âm có:
A. Biên độ dao động nhỏ.
B. Năng lượng âm nhỏ.
C. Tần số dao động nhỏ.
D. Tất cả đúng.
Bài tập 18: Chọn câu đúng. Độ cao của âm phụ
thuộc vào:
A. Biên độ. B. Tần số.

Câu 17 C
Câu 18 B
Câu 19 D
Câu 20 B