GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
1
SÓNG CƠ HỌC
1. Khái niệm:
- Sóng cơ là sự lan truyền những dao động cơ trong môi trường.
- Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất
thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.
2. Phân loại sóng cơ
• Sóng dọc : là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền
sóng.
Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo
• Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương
truyền sóng.
Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su, sóng trên mặt chất lỏng.
3. Giải thích sự tạo thành sóng cơ:
- Sóng cơ được tạo thành do giữa các phần tử vật chất môi trường có lực liên kết đàn hồi.
- Khi lực liên kết đàn hồi xuất hiện biến dạng lệch thì môi trường truyền sóng ngang, khi lực liên kết đàn
hồi xuất hiện biến dạng dãn, nén thì môi trường truyền sóng dọc.
- Sóng ngang chỉ truyền trong môi trường rắn và lỏng.
- Sóng dọc truyền được trong cả ba môi trường vật chất rắn, lỏng và khí.
* Chú ý :
• Các môi trường rắn, lỏng, khí được gọi là môi trường vật chất.
• Sóng cơ không truyền được trong chân không.
4. Các đại lượng đặc trưng cho sóng cơ
a. Biên độ sóng:
- Là biên độ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua.
- Càng xa tâm dao động thì biên độ sóng càng giảm.
b. Tần số sóng (f):
- là tần số dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua.
c. Chu kỳ sóng (T) :
VD 3 : Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất, dao động cùng pha với nhau
gọi là
A. bước sóng. B. chu kỳ. C. độ lệch pha. D. tốc độ truyền sóng.
e. Tốc độ truyền sóng (v) :
- Là tốc độ truyền pha của dao động.
- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ môi
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
2
trường).
- Tốc độ truyền sóng trong các môi trường giảm theo thứ tự : Rắn → lỏng → khí.
VD 1 : Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào
A. Năng lượng sóng. B. Tần số dao động. C. Môi trường truyền sóng. D. Bước sóng.
VD 2 : Một âm có tần số xác định truyền lần lượt trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v
1
, v
2
, v
3
.
Nhận định nào sau đây là đúng ?
A. v
1
> v
2
> v
3
B. v
2
> v
Bài tập tự luận
Bài tập ví dụ : Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 10 ngọn sóng qua mặt trong 36 giây, khoảng cách
giữa hai ngọn sóng là 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
Hướng dẫn giải: Xét tại một điểm có 10 ngọn sóng truyền qua ứng với 9 chu kì. T =
36
9
= 4s. Xác định
tần số dao động.
11
0, 25
4
f
Hz
T
===
.Vận tốc truyền sóng:
()
10
=vT v= 2,5 m /s
2
3
λ
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
3
Bài 2 : Một cần rung có mũi nhọn S chạm mặt nước. Cần rung với tần số 50Hz để tạo sóng trên mặt nước.
Người ta thấy khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng tròn đồng tâm liên tiếp cách nhau 12 cm. Mỗi đỉnh sóng cao 6
cm. Tìm:
a/ Tìm bước sóng và biên độ sóng ?
b/ Để sóng truyền được quãng đường 300 cm thì thời gian truyền bằng bao nhiêu lần chu kỳ ? (ĐS :
100T)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 3 : Một người ngồi trên mặt biển thấy 4 đỉnh sóng liên tiếp qua trước mặt mất 12s. Người đó cũng thấy
rằng đỉnh sóng làm phao nhô lên lần sau cách đỉnh sóng làm phao nhô lên lần trước 8 m. Tìm tốc độ truyền
sóng ?
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 4 : Người ta dung búa gõ mạnh xuống đường ray xe lửa, cách chổ gõ 1360m một người áp tai xuống
đường ray và nghe thấy tiếng gõ truyền qua đường ray và sau đó 3,75s thì nghe được tiếng gõ truyền qua
không khí đến tai. Tính tốc độ truyền âm trong thép. Biết tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 10 : Một người ngồi câu cá ở bờ sông nhận thấy có 5 ngọn sóng nước đi qua trước mặt trong khoảng
thời gian 8s, và khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 1m. Tính chu kỳ dao động của các phần tử
nước.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Trắc nghiệm
Câu 1: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển , thấy nó nhô cao 10 lần trong khoảng thời gian
27s . chu kỳ của sóng là
A. 3s B.2,7s C. 2,45s D. 2,8s
Câu 2: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao 10 lần trong khoảng thời gian 36s
và đo được khoảng cách giữa 3 đỉnh sóng liên tiếp 20m . tốc độ truyền sóng trên mặt biển :
A. 40m/s B. 2,5m/s C. 2,8m/s D. 36m/s
Câu 3: Một người ngồi ở bờ biển thấy có 5 ngọn sóng nước đi qua trước mặt mình trong thời gian 10 (s) .
Chu kỳ dao động của sóng biển là
A. 2 (s) B. 2,5 (s) C. 3(s) D. 4 (s)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 4: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tốc độ sóng v = 0,4m/s, chu kỳ dao động T =
10s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha nhau là
A. 2m. B. 0,5m. C. 1m. D. 1,5m.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 5: Tại 1 điểm O trên mặt nước yên tĩnh có 1 nguồn DĐĐH theo phương thẳng đứng với tần số
λ=
3A
4
D.
π
λ=
2A
3
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 9: Trong thời gian 12s một người quan sát thấy có 6 ngọn sóng đi qua trước mặt mình. Vận tốc truyền
sóng 2m/s .bước sóng
A. 4,8m B. 4m C. 6m D. 0,48m
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 10: Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng 0,9m/s, khoảng cách giữa hai gợn sóng liên
tiếp là 2cm. Tần số của sóng là: A. 0,45Hz B. 90Hz C. 45Hz
D. 1,8Hz
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
………………
Câu 11: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18 s, khoảng
cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2 m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là
A. 2 m/s. B. 1 m/s. C. 4 m/s. D. 8 m/s.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 12: Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50
0,4(cm) . Biết khoảng cách giữa 7 sóng gợn lồi liên tiếp là 3 (cm) . Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :
A. 25(cm / s) B. 50(cm / s) C. 100(cm / s) D. 150 (cm / s)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 17 (ĐH – 2012) : Khi nói về sự truyền sóng cơ trong một môi trường, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Những phần tử của môi trường cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.
B. Hai phần tử của môi trường cách nhau một phần tư bước sóng thì dao động lệch pha nhau 90
0
.
C. Những phần tử của môi trường trên cùng một hướng truyền sóng và cách nhau một số nguyên lần
bước sóng thì dao động cùng pha.
D. Hai phần tử của môi trường cách nhau một nửa bước sóng thì dao động ngược pha
Câu 18 : Phát biểu nào sau đây không đúng với sóng cơ học?
A. Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chất rắn.
B. Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chất lỏng.
C. Sóng cơ học có thể la
n truyền được trong môi trường chất khí.
D. Sóng cơ học có thể lan truyền được trong môi trường chân không.
Câu 19 : Phát biểu nào sau đây về sóng cơ học là không đúng?
A. Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học trong một môi trường liên tục.
B. Sóng ngang là sóng có các phần tử dao động theo phương ngang.
C. Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
D. Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ.
Câu 20 : Vận tốc truyền sóng phụ th
uộc vào
A. năng lượng sóng. B. tần số dao động.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
7
Câu 26 : Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng ngang
A. Là loại sóng có phương dao động nằm ngang
B. Là loại sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.
C. Là loại sóng có phương dao động song song với phương truyền sóng
D. Là loại sóng có phương nằm ngang và vuông góc với phương truyền sóng
Câu 27 : Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng dọc:
A. Là loại sóng có phương dao động nằm ngang
B. Là loại sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng
C. Là loại sóng có phương dao động song song với phương truyền sóng.
D. Là loại sóng có phương nằm ngang và vuông góc với phương truyền sóng
Câu 28 : Sóng ngang truyền được trong các môi trường:
A. Rắn và khí B. Chất rắn và bề mặt chất lỏng. C. Rắn và lỏng D. Cả rắn, lỏng và khí
Câu 29 : Sóng dọc truyền được trong các môi trường:
A. Rắn và khí B. Chất rắn và bề mặt chất lỏng C. Rắn và lỏng D. Cả rắn, lỏng và khí.
Câu 30 : Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ học:
A. Sóng dọc chỉ truyền được trong chất khí
B. Vận tốc truyền sóng không phụ thuộc vào môi trường mà phụ thuộc vào bước sóng
C. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền các phần tử vật chất môi trường từ nơi này đến nơi khác
D. Sóng truyền trên mặt nước là sóng ngang.
Câu 31 : Chọn câu sai. Bước sóng λ của sóng cơ học là:
A. Quãng đường sóng truyền đi trong thời gian 1 chu kỳ sóng
B. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng
C. Quãng đường sóng truyền đi trong thời gian 1 giây.
D. Hai lần khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng dao động nghịch pha
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
8
Câu 32 : Khi nói về sự truyền sóng cơ trong một môi trường, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Những phần tử của môi trường cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha.
B. Hai phần tử của môi trường cách nhau một phần tư bước sóng thì dao động lệch pha nhau 90
λ
aa
x
a
⎛⎞
=−=−Δ
⎜⎟
⎝⎠
⎛⎞
=−
⎜⎟
⎝⎠
x và d có thể coi như nhau , chú ý x, d phải cùngđơn vị với
λ
Sóng tại một điểm M luôn trễ pha hơn nguồn một góc
2πd
φ
λ
Δ=
Các chú ý làm bài tập : Độ lệch pha giữa 2 điểm M, N trên phương truyền sóng là :
2πd
φ
λ
Δ=
==Bài tập ví dụ : Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài. Phương trình sóng tại một điểm trên
dây: O
M
x
v
r
sóng
u
x
d
1
0
N
d
d
2
M
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
9
u = 4cos(20πt −
.x
3
π
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 3 (về nhà) : Một sóng cơ học lan truyền với tốc độ 2m/s. Biết phương trình sóng tại nguồn có dạng :
O
u2cos(4)t
π
= (cm). Viết phương trình sóng tại điểm M cách nguồn 12,5cm. (ĐS :
u2cos(4 )
4
M
t
π
π
=−
)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 4 : Một sóng lan truyền với tốc độ 340 m/s với tần số 500Hz. Hai điểm M và N cách nhau 0,68m trên
phương truyền sóng sẽ dao động như thế nào với nhau và độ lệch pha giữa M và N là bao nhiêu ?
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 5 : Một sóng lan truyền với chu kỳ 0,002s. Hỏi hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách
nhau một đoạn là bao nhiêu thì độ lệch pha giữa chúng là
6
π
. Biết tốc độ truyền sóng là 340 m/s. (ĐS :
⎜⎟
⎝⎠
(mm) trong đó x tính bằng cm, t tính bằng giây.
Tìm bước sóng ? (ĐS : 50cm)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 8 : Phương trình sóng tại M cách nguồn phát O một đoạn x (m) có dạng
M
2πx
uacos4πt
3
⎛⎞
=−
⎜⎟
⎝⎠
(cm).
Tìm tốc độ truyền sóng ?
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 9 : Người ta gây ra một chấn động hình cosin tại điểm A với vận tốc truyền là 5(m/s). Xét điểm M cách
A 10cm. Phương trình sóng tại M là
2cos 20 ( )
5
M
utcm
π
π
⎛⎞
15cm dao động cùng pha với nhau và tốc độ truyền sóng là 300cm/s. Tìm tần số sóng biết tần số có giá trị từ
90Hz đến 110Hz (ĐS : 100Hz)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 13 : Sóng lan trên mặt chất lỏng với tần số f. Trên cùng phương truyền sóng ta thấy hai điểm cách nhau
20 cm dao động vuông pha theo phương vuông góc mặt chất lỏng với nhau và tốc độ truyền sóng là 4 m/s.
Tìm tần số sóng biết tần số có giá trị từ 40 Hz đến 50 Hz.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 14 (về nhà) : sóng lan truyền trên mặt chất lỏng với tần số 100 Hz. Trên cùng phương truyền sóng ta
thấy hai điểm cách nhau 15 cm luôn dao động cùng pha với nhau và tốc độ truyền sóng từ 2,8 m/s đến 3,4
m/s. Tìm tốc độ truyền sóng ?
Bài 15 : Sóng ngang lan truyền trên mặt chất lỏng với tần số 50 Hz. Trên cùng phương truyền sóng ta thấy
hai điểm cách nhau 25 cm luôn dao động ngược pha với nhau và tốc độ truyền sóng từ 400cm/s đến
800cm/s. Tìm tốc độ truyền sóng ?
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 16 : Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ
truyền sóng trên dây là 4 m/s. Xét điểm M trên dây và cách A một đoạn 14 cm, người ta thấy M luôn dao
động ngược pha với A. Biết tần số f có giá trị trong khoảng 98Hz đến 102Hz. Bước sóng là bao nhiêu ?
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 3 : Một sóng cơ học lan truyền trong 1 môi trường vật chất tại 1 điểm cách nguồn x (m) có phương
trình sóng :
u = 4cos(
3
π
t −
2
3
π
x) (cm) . Vận tốc trong môi trường đó có giá trị :
A. 0,5 (m /s) B. 1 (m /s) C. 1,5 (m /s) D. 2 (m /s)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 4 (ĐH Khối A – 2008): Một sóng cơ lan truyền trên một đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O
một đoạn d. Biết tần số f, bước sóng λ và biên độ a của sóng không đổi trong quá trình sóng truyền. Nếu
phương trình dao động của phần tử vật chất tại điểm M có dạng u
M
(t) = acos2πft thì phương trình dao động
của phần tử vật chất tại O là
A.
0
d
u(t) acos2(ft ).=π−
λ
B.
0
d
u (t) a cos 2 (ft ).=π+
λ
1
0,08cos ( )
22
t
π
+ (m). B. 0,08cos ( 4)
2
M
ut
π
=
+ (m).
C.
0,08cos ( 2)
2
M
ut
π
=− (m). D. 0,08cos ( 1)
2
M
ut
π
=
− (m).
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
= ; ( n = 0, 1, 2, 3 ) thì hai điểm đó là :
A. Dao động cùng pha B. Dao động ngược pha
C. Dao động vuông pha D. Dao động cùng pha nếu nhận n chẵn
Câu 9 : Trên phương truyền sóng những vị trí dao động ngược pha sẽ cách nhau :
A.
2kλ
B.
kλ
C.
λ
(2k 1)
2
+ D.
λ
k
2
Câu 10 : Trên phương truyền sóng những vị trí dao động cùng pha sẽ cách nhau :
A. 2kλ B.
k
λ C.
λ
(2k 1)
2
+
D.
λ
k
2
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 13 : Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau x = λ/3, sóng có biên độ A, chu
kì T. Tại thời điểm t
1
= 0, có u
M
= +3cm và u
N
= -3cm. Ở thời điểm t
2
liền sau đó có u
M
= +A, biết sóng
truyền từ N đến M. Thời điểm t
2
đó là
A.
5T
12
B.
7T
12
C.
11T
12
D.
T
12
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
π
−π=
B. cm
6
t10cosAu
S
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
π
−π=
C.
cm
2
t10cosAu
S
⎟
⎠
⎞
⎜
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
15
VẤN ĐẾ 2 : GIAO THOA SÓNG
Nguồn kết hợp-sóng kết hợp
Hai nguồn kết hợp : Cùng tần số và cùng phương hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian
Hai sóng kết hợp : Do 2 nguồn kết hợp sinh ra ( 2 sóng có cùng tần số ,cùng phương hoặc có độ lệch pha
không đổi theo thời gian)
Khi cho 2 sóng kết hợp gặp nhau sẽ xảy ra hiện tượng giao thoa ( tăng cường hoặc triệt tiêu nhau )
Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S
1
, S
2
cách nhau một khoảng l:
Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d
1
, d
2
M
d
uft
π
πϕ
λ
=−+
Phương trình giao thoa sóng tại M: u
M
= u
1M
+ u
2M
12 12 12
2os os2
22
M
dd dd
uAc c ft
ϕ
ϕ
ϕ
πππ
λλ
−++
Δ
⎡⎤⎡ ⎤
=+−+
1. Hai nguồn dao động cùng pha (
12
0
ϕ
ϕϕ
Δ
=−=
) với l = S
1
S
2
(trong một số bài
toán)
* Điểm dao động cực đại: d
1
– d
2
= kλ (k∈Z) ,
max
A2A
=
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
ll
k
λ
λ
−
<<
λ
(k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
11
22
ll
k
λλ
−
−<<−
M
d
1
d
2
S
1
k = 0
-1
-2
1
Hình ảnh giao thoa sóng
2
S
2
M
S
1
S
11
44
ll
k
λ
λ
−−<<− * Điểm dao động cực tiểu
11
44
ll
k
λ
λ
−+<<+
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
1M
, d
2M
, d
1N
, d
2N
.
Đặt Δd
M
Cực tiểu: Δd
M
< kλ < Δd
N
Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường cần tìm.
Hình minh họa cho sự giao thoa sóng
Câu 1 :
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng:
A. Giao thoa của hai sóng tại một một điểm trong môi trường
B. Tổng hợp của hai dao động điều hoà
C. Tạo thành các vân hình parabol trên mặt nước
D. Hai sóng khi gặp nhau tại một điểm có thể tăng cường hoặc triệt tiêu nhau
Câu 2 : Hai nguồn dao động được gọi là hai nguồn kết hợp phải thỏa mãn những đặc điểm nào sau đây ?
A. Cùng tần số.
B. Cùng biên độ.
C. Có độ lệch pha không đổi theo thời gian và có cùng tần số.
D. Có độ lệch pha không đổi theo thời gian và có cùng biên độ.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
17
Câu 3 : Trong hiện tượng giao thoa sóng với hai nguồn đồng pha, những điểm trong vùng giao thoa không
dao động khi hiệu đường đi là :
A.
λ
k , (k Z)
2
∈ B.
λ
2k , (k Z)
4
+∈
Câu 5 : Giao thoa
A. là hiện tượng đặc trưng cho chuyển động của sóng.
B. là sự chồng chất của hai sóng trong không gian.
C. chỉ xảy ra khi ta thực hiện thí nghiệm trên mặt nước.
D. chỉ xảy ra khi ta thực hiện thí nghiệm với sóng cơ.
Câu 6 (CĐ – 2009) : Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có
cùng phương trình u = Acos
ωt. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước
dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng
A. một số lẻ lần nửa bước sóng. B. một số nguyên lần bước sóng.
C. một số nguyên lần nửa bước sóng. D. một số lẻ lần bước sóng.
Câu 7 (TN – 2007) : Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
dao động theo phương
thẳng đứng, cùng pha, với cùng biên độ a
không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao
thoa hai sóng đó trên mặt nước thì dao động tại trung điểm của đoạn
S
1
S
2
có biên độ
A. cực đại B. cực tiểu C. bằng a/2 D. bằng a
Câu 8 (TN – 2008) : Tại hai điểm A, B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, cùng
biên độ, cùng pha, dao động theo phương thẳng đứng. Coi biên độ sóng lan truyền trên mặt nước không
đổi trong quá trình truyền sóng. Phần tử nước thuộc trung điểm của đoạn AB
với biên độ cực đại có hiệu số khoảng cách từ đó tới các nguồn có giá trị là:
A. d
2
– d
1
= 2k.λ. B. d
2
– d
1
= k.λ. C. d
2
– d
1
= k.
2
λ
D. d
2
– d
1
= (k +
2
1
)λ.
Câu 11 (ĐH – 2010) : Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất
phát từ hai nguồn dao động
A. cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
18
D. Sóng gặp khe rồi dừng lại.
Câu 17 : 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 không đổi. D. cùng biên độ, cùng pha.
Câu 18 : Phát biểu nào sau đây là đúng?Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi :
A. có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau.
B. có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
C. có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ.
D. có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động cùng tần số, cùng pha.
Câu 19 : Phát biểu nào sau đây là không đúng?Khi xảy ra hiện tượng giao thoa :
A. sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm dao động với biên độ cực đại.
B. sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm không dao động.
C. sóng trên mặt chất lỏng, các điểm không dao động tạo thành các vân cực tiểu.
D. sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành các đường thẳng.
Câu 20 : Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa hai cực đại liên tiếp nằm trên
đường nối hai tâm sóng bằng bao nhiêu?
A. bằng hai lần bước sóng. B. bằng một bước sóng.
C. bằng một nửa bước sóng. D. bằng một phần tư bước sóng.
Câu 21 : Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số
50Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân đứng yên liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là
2mm. Bước sóng của sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
A. λ = 1mm. B. λ = 2mm. C. λ = 4mm. D. λ = 8mm.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
19
Câu 22 : Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số
100Hz và đo được khoảng cách giữa hai vân cực đại liên tiếp nằm trên đường nối hai tâm dao động là 4mm.
Tốc độ sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
A. v = 0,2m/s. B. v = 0,4m/s. C. v = 0,6m/s. D. v = 0,8m/s.
π
==
(cm). Tốc độ truyền sóng là 20 cm/s. Viết phương trình dao động tại M trên mặt nước cách A, B lần lượt là
6 cm và 7 cm.
(ĐS : 52cos(10 )
4
M
ut
π
π
=− − cm )
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 6 : Người ta tạo ra trên mặt nước hai nguồn A và B dao động với tần số 12 Hz và cùng pha. Tốc độ
truyền sóng là 24 cm/s. Một điểm N trên mặt nước thỏa AN
−
BN =
−
11 cm là đường cực đại hay cực tiểu
thứ mấy ?
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
20
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 9 : Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số f = 20 Hz
và cùng pha. Tại một điểm M trên mặt nước cách A 12 cm và cách B 17 cm dao động với biên độ cực tiểu.
Giữa M và đường trung trực của AB có 2 dãy cực đại . Tính tốc độ truyền sóng trên mặt nước ? (ĐS : 40
cm/s)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 10 : Hai điểm trên mặt chất lỏng cách nhau 16 cm dao động ngược pha với cùng biên độ a, tần số 40
Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 240 cm/s. Tìm số điểm dao động với biên độ cực đaị và cực
tiểu trên đoạn AB.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
21
Bài 11 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước người ta dung nguồn dao động với tần số f = 100
Hz và đo được khỏang cách giữa hai gợn lồi liên tiếp nằm trên đường nối tâm hai giao động là 2 mm. Tốc
độ sóng trên mặt nước là bai nhiêu ? (ĐS : v = 0,4 m/s)
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Bài 12 : Âm thoa điện gồm hai nhánh dao động với tần số 100 Hz, chạm vào mặt nước tại hai điểm S
1
và
S
2
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Trắc nghiệm :
Câu 1 : Cho hai nguồn điểm S
1
, S
2
cùng biên độ 2 cm, cùng tần số ( f = 50 Hz )và cùng pha. Tốc độ truyền
sóng là 100 cm/s. Điểm M cách S
1
, S
2
lần lượt là 10 cm và 4 cm thì M nằm trên đường :
A. Cực đại số 3 B. Cực đại số 2 C. Cực tiểu số 2 D. Cực tiểu số 3
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 2 : Hai điểm S
1
, S
2
trên mặt chất lỏng cách nhau 12 cm, dao động cùng tần số, cùng biên độ và cùng
pha. Biết tần số dao động là 20 Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1 m/s. Hỏi giữa S
1
và S
2
có bao
nhiêu gợn sóng hình parabol :
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số f = 13 Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách A và B những
khoảng d
1
= 19 cm, d
2
= 21 cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB không có dãy
cực đại nào khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. 26 m/s B. 26 cm/s C. 52 m/s D. 52 cm/s
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 8 : Dùng âm thoa có tần số dao động bằng 440 Hz tạo giao thoa trên mặt nước giữa 2 điểm A, B với
AB = 4 cm. Vận tốc truyền sóng 88 cm/s. Số gợn sóng quan sát được giữa AB là :
A. 41 gợn sóng. B. 19 gợn sóng. C. 37 gợn sóng. D. 39 gợn sóng
Câu 9 : Hai nguồn sóng kết hợp S
1
, S
2
cùng biên độ và cùng pha, cách nhau 60cm, có tần số sóng là 5Hz.
Tốc độ truyền sóng là 40cm/s. Số cực đại giao thoa trên đoạn S
1
S
2
là:
A. 13 B. 15 C. 17 D. 14
Câu 10 : Trong hiện tượng giao thoa của hai sóng nước, tần số rung của lá thép P là 50 Hz, khoảng cách
giữa hai nguồn phát sóng A và B là 9 cm, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 2m/s. Số gợn lồi quan sát
được trên mặt nước là:
A. 3 B. 4 C. 5 D. 7
S
2
là:
A. 9. B. 11. C. 8. D. 5.
Câu 13 : Cho hai nguồn kết hợp S
1
, S
2
giống hệt nhau cách nhau 5cm. Sóng do hai nguồn này tạo ra có
bước sóng 2cm. Trên S
1
S
2
quan sát được số cực đại giao thoa là:
A. n = 7. B. n = 9. C. n = 5. D. n = 3.
Câu 14 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn AB cách nhau 11cm dao động cùng pha
cùng tần số 20Hz, tốc độ truyền sóng trên mặt nước 80cm/s. Số đường dao động cực đại và cực tiểu quan sát
được trên mặt nước là:
A. 4 cực đại và 5 cực tiểu. B. 5 cực đại và 4 cực tiểu
C. 5 cực đại và 6 cực tiểu. D. 6 cực đại và 5 cực tiểu
Câu 15 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 16
Hz . Tại điểm M cách A và B lần lượt là 30 cm và 25,5 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung
trực của AB có 2 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
A. 24 cm/s. B. 24 m/s. C. 36 m/s. D. 36 cm/s.
Câu 16 : Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số 13
Hz . Tại điểm M cách A và B lần lượt là 19 cm và 21 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung
trực của AB không có dãy cực đại nào khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
A. 26 m/s. B. 26 cm/s. C. 52 cm/s. D. 52 m/s.
Câu 17 : Âm thoa điện gồm hai nhánh dao động với tần số 100 Hz chạm vào mặt nước tại hai điểm S
1
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Câu 19 (ĐH – 2008) : Tại hai điểm A và B trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết
hợp, dao động cùng phương với phương trình lần lượt là u
A
= acos
ωt và u
B
= acos(
ωt + π). Biết vận
tốc và biên độ sóng do mỗi nguồn tạo ra không đổi trong quá trình sóng truyền. Trong khoảng giữa A và B
có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm của đoạn AB dao động với
biên độ bằng
A.0 B.a/2 C.a D.2a
Câu 20 (CĐ – 2007) : Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S
1
, S
2
cách nhau 8,2 cm, người ta đặt hai
nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động
đồng pha. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số
điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S
1
S
2
là
AD BD d d AC BC
λ
−=
⎧
⎨
−<−<−
⎩
Suy ra : AD BD k AC BC
λ
−<<− Hay :
AD BD AC BC
k
λλ
−
−
<<
. Giải suy ra k.
Số điểm cực tiểu trên đoạn CD thoã mãn :
21
21
(2 1)
2
dd k
AD BD d d AC BC
λ
⎧
−= +
⎪
⎨
Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn :
21
21
(2 1)
2
dd k
AD BD d d AC BC
λ
⎧
−= +
⎪
⎨
⎪
−<−<−
⎩
Suy ra : (2 1)
2
AD BD k AC BC
λ
−<+ <− Hay :
2( ) 2( )
21
AD BD AC BC
k
λλ
−
−
<+< Giải suy ra k.
Tìm Số Điểm Cực Tiểu Trên Đoạn CD:
O
I
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh LTĐH 2014
Đt : 0914449230 Email : [email protected]
25
A. 5 và 6 B. 7 và 6 C. 13 và 12 D. 11 và 10
Giải :
Do hai nguồn dao động cùng pha nên số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn CD thoã mãn :
Số điểm cực đại trên đoạn CD thoã mãn :
21
21
ddk
AD BD d d AC BC
λ
−=
⎧
⎨
−<−<−
⎩
Suy ra :
AD BD k AC BC
λ
−<<− Hay :
A
DBD ACBC
k
λ
λ
−
AD BD k AC BC
λ
−<+ <− Hay :
2( ) 2( )
21
AD BD AC BC
k
λλ
−
−
<+< .
Thay số :
2(30 50) 2(50 30)
21
66
k
−−
<+<
Suy ra : 6,67 2 1 6,67k
−
<+<
Vậy : -3,8 < k < 2,835. Kết luận có 6 điểm đứng yên.
Chọn B.
Bài tập ví dụ : Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp, dao động cùng pha theo phương thẳng đứng tại hai
điểm A và B cách nhau 4cm. Biết bước sóng là 0,2cm. Xét hình vuông ABCD, số điểm có biên độ cực đại
nằm trên đoạn CD là
A. 15 B. 17 C. 41 D.39
Giải:Xét điểm M trên CD: AM = d
1
và BM = d
B
Ucostmm
π
π
=
+ . Biết tốc
độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30(cm/s). Xét hình vuông ABCD thuộc mặt chất lỏng. Số điểm dao
động với biên độ cực đại trên đoạn AM là :
A. 9 B. 8 C.7 D.6
Giải:
22
20 2( )
M
BAMAB cm=+=
Với
22
40 ( / ) 0,05( )
40
rad s T s
π
π
ωπ
ωπ
=⇒=== .Vậy : . 30.0,05 1,5vT cm
λ
=
==
Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AM . Do hai nguồn dao động ngược pha nên số cực đại
trên đoạn AM thoã mãn :
21
−
≤+<
.
Thay số :
2(20 2 20) 2.20
21
1, 5 1, 5
k
−
≤+< =>
11,04 2 1 26,67k
≤
+<
A
B
D
C
O
I
BA
d
1
d
2
M
D C
A
B
M
N