TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN SÓNG CƠ HỌC

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM:
I. SÓNG CƠ HỌC:
1. Định nghĩa: Sóng cơ là sự lan truyền dao động trong một môi trường
- Sóng cơ không truyền được trong chân không
- Đặc điểm sóng lan truyền trong một môi trường: các phần tử của môi trường dao
động quanh VTCB, không chuyển dời theo song; chỉ có pha DĐ của chúng được
truyền đi.
2. Phân loại sóng:
2.1. Sóng ngang:
- Phương dao động
^
phương truyền.
- Truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.
2.2. Sóng dọc:
- Phương dao động
º
phương truyền
- Truyền được trong chất rắn và chất lỏng, chất khí.
3. Các đại lƣợng đặc trƣng cho sóng:
- Chu kì, tần số, biên độ của sóng = Chu kì, tần số, biên độ của nguồn sóng.
- Tốc độ truyền sóng: là tốc độ truyền pha dao động
- Bước sóng: khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng dao
động cùng pha; là quãng đường sóng truyền được trong 1 chu kì. λ = v.T = v/f
Lưu ý: Giữa n đỉnh (ngọn) sóng có (n - 1) bước sóng.
4. Phƣơng trình sóng:
- Tại nguồn O: u
0
= Acosωt
- Tại một điểm cách nguồn một đoạn x:

÷
ç
÷
ç
èø

- Sóng có tính tuần hoàn theo không gian và thời gian
5. Năng lƣợng sóng:
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
- Năng lượng sóng tại từng điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng tại điểm đó. Năng
lượng sóng tỉ lệ với quãng đường truyền sóng.
6. Độ lệch pha giữa hai điểm M, N cách nguồn O d
1
, d
2
:
12
2
2d
ddp
p
j
ll
-
D = =

II. GIAO THOA SÓNG:
1. Định nghĩa: là sự tổng hợp của 2 sóng kết hợp (cùng phương, cùng tần số, hiệu số pha
không đổi theo thơi gian) trong không gian, trong đó có những chỗ biên độ sóng được tăng
cường hay giảm bớt.

ç
=
÷
ç
÷
ç
èø

- Biên độ của dao động tổng hợp tại M: A
M
= 2A.
cos
2
jD

- Số điểm dao động cực đại:
1 2 1 2
d d k S S kl- = < Þ

- Số điểm dao động cực tiểu (đứng yên):
1 2 1 2
21
2
d d k S S k
l
- = + < Þ

Lƣu ý:
* Trung điểm O của S
1

: N’ = 2n
2.1. Hai nguồn dđ cùng pha:
jD
= 2k
p

2.2. Hai nguồn dđ ngược pha:
jD
= (2k + 1)
p

2.3. Hai nguồn dđ vuông pha:
jD
= (2k + 1)
p
/2
III. SÓNG DỪNG:
1. ĐN:
- ĐN: Sóng dừng là sóng có các nút(điểm luôn đứng yên) và các bụng (biên độ dao động
cực đại) cố định trong không gian
- Nguyên nhân: Sóng dừng là kết quả của sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ, khi
sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương.
- Lƣu ý:
+ Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng
+ Dầu tự do là bụng sóng
+ Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dao động ngược pha.
+ Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dao động cùng pha.
+ Các điểm trên dây đều dao động với biên độ không đổi, năng lượng không truyền đi.
+ Bề rông 1 bụng là 4A, A là biên độ sóng tới hoặc sóng phản xạ.
+ Khoảng cách giữa hai nút, hai bụng (bó, múi) liên tiếp nhau là

- Không truyền được trong chân không
- Sóng âm truyền đến tai làm màng nhĩ dao động tạo cảm giác âm
2. Phân loại: Tai người nghe được các âm có tần số từ
16 Hz f 20.000 Hz££
gọi là âm
thanh
- Hạ âm : Tần số nhỏ hơn 16 Hz
- Siêu âm: Tần số lớn hơn 20.000 Hz
- Mức cường độ âm nghe được từ 0dB – 130dB
3. Các đặc trưng:
3.1. Đặc trưng vật lí : tần số, cường độ âm, mức cường độ âm, đồ thị dao động âm.
- Vận tốc truyền âm; phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi
trường: v
rắn
> v
lỏng
> v
rắn

- Khi sóng lan truyền âm từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc,
bước sóng thay đổi nhưng tần số và chu kì sóng không đổi.
- Cường độ âm: là năng lượng mà sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt
vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. Đơn vị W/m
2
.

W P
I
SS
==

D = - =

- Đồ thị dao động âm (phổ của âm): Nhạc cụ phát ra âm có tần số f (âm cơ bản
hay họa âm thứ nhất) thì đồng thời phát ra các họa âm: 2f, 3f, 4f, ….( họa âm thứ
hai, ba, tư….). Biên độ cá họa âm cũng khác nhau. Tổng hợp đồ thị của tất cả các
họa âm ta được đồ thị dao động âm, đồ thị không còn là đường sin điều hòa mà là
một đường phức tạp có chu kì.
3.2. Đặc trưng sinh lí : độ cao, độ to, âm sắc
- Độ cao: phụ thuộc tần số, Âm có tần số càng lớn thì càng cao (Âm bổng); f nhỏ-
âm trầm.
- Độ to: Đô to tỉ lệ với mức cường độ âm.Cƣờng độ âm càng lớn thì âm càng to.
Độ to không tỉ lệ thuận với cƣờng độ âm.
- Âm sắc: Sắc thái của âm, Âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm, giúp ta
phân biệt được các nguồn âm. Phụ thuộc tần số và biên độ
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG:
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:. Hai điểm ở cách nguồn âm những khoảng 6,1m và 6,35m . tần số âm 680H
Z
, tốc độ
truyền âm trong không khí là 340m/s . độ lệch pha của sóng âm tại 2 điểm trên là
A.

/4 B. 16

Z

Câu 6: Tại điểm S trên mặt nước yên tĩnh có nguồn DĐĐH theo phương thẳng đứng với tần số
50H
Z
.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 . tốc độ truyền sóng trên mặt
nước thay đổi từ 70cm/s đến 80cm/s. tốc độ truyền sóng là
A. 75cm/s

B.70cm/s

C. 80cm/s

D.72cm/s
Câu 7: 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 8:Bước sóng của âm khi truyền từ không khí vào nước thay đổi bao nhiêu lần . Biết rằng
vận tốc âm trong nước là 1480m/s và trong không khí là 340m/s
A.0,23 lần B. 4,35 lần C.1,140 lần D.1820 lần
Câu 9:.Một quan sát viên đứng ở bờ biển thấy sóng trên mặt biển có khoảng cách giữa 5 ngọn
sóng liên tiếp là 12m. bước sóng là
A. 12m B.1,2m C. 3m D. 2,4m
Câu 10: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với vận tốc sóng v = 0,2m/s, chu kỳ
dao động
T = 10s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động ngược pha nhau là
A. 1,5m. B. 1m. C. 0,5m. D. 2m.
Câu 11: : Sóng âm truyền trong thép với vận tốc 500m/s. Hai điểm trong thép gần nhau nhất
lệch pha

/2) (cm)
C. u = 3 cos(10

t -

/2) (cm) D.u = - 3 cos10

t (cm)
Câu 17:phương trình dao động của 1 nguồn phát sóng có dạng u = 3 cos(20

t ) trong khoảng
thời gian 0,225s , sóng truyền được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng ?
A. 0,225 B. 2,25 C.4,5 D. 0,0225
Câu 18. Một sóng ngang truyền dọc theo trục Ox có phương trình u=2cos(6t-4x) (cm) trong
đó t tính bằng giây, x tính bằng mét. Tốc độ truyền sóng là:
A. 15cm/s B. 1,5cm/s C. 1,5m/s D. 15m/s
Câu 19.Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = 28cos(20x - 2000t) (cm),
trong
đó x là toạ độ được tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng giây (s). Vận tốc của sóng là
A. 100m/s. B. 314m/s. C. 334 m/s. D. 331m/s.
Câu 20. Một nguồn sóng cơ dao động điều hòa với phương trình : u = Acos(5t +  /3). Độ lệch
pha giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách nhau 1m là /4. Vận tốc truyền
sóng có gíá trị bằng
A.20m/s B.10m/s C.5m/s D.3,2m/s
Câu 21. Tìm vận tốc truyền sóng cơ biểu thị bởi phương trình: u = 2cos(100πt - 5πd) (m)
A. 20m/s B. 30m/s C. 40m/s D. kết quả khác
Câu 22. Trong hiện tượng truyền sóng cơ với tốc độ truyền sóng là 80cm/s, tần số dao động có
giá trị từ 11Hz đến 12,5Hz. Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau 25cm luôn dao động
vuông pha. Bước sóng là
A. 8 cm B. 6,67 cm C. 7,69 cm D. 7,25 cm

A. 2 B.3 C.4 D.5
Câu 27:.Số nút trên dây ( kể cả A, B)
A. 3 B.4 C. 5 D. 6
Câu 28: Nếu dây rung thành 2 bó thì tần số dao động của bản rung là
A. 12,5 H
z
B.25 H
z
C.150H
z
D. 75 H
z

Câu 29:.sóng dừng xảy ra trên dây AB= 22cm với đầu B tự do , bước sóng bằng 8cm . trên dây
có
A. 5 bụng , 4 nút B. 4 bụng , 5 nút C. 5 bụng , 5 nút D. 6 bụng , 6nút
Câu 30: Một dây sắt dài 1,2m mắc giữa 2 điểm cố định A,B . phía trên dây có một nam châm
điện được nuôi bằng dòng điện xoay chiều f = 50H
z
.khi dây dao động người ta thấy xuất hiện 3
bụng sóng . tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 40m/s B.60m/s C.80m/s D.100m/s
Câu 31: Một sợi dây dài 2m , hai đầu cố định và rung với 2 bó sóng (2 múi sóng ) thì bước sóng
của dao động là
A. 0,5m B . 1m C.2m D.4m
Câu 32:.Khi có sóng dừng trên 1 dây AB thì thấy trên dây có 7 nút ( A và B đều là nút ) tần số
sóng là 42 H
z
.với dây AB và vận tốc truyền sóng như trên , muốn trên dây có 5 nút (A và B
cũng đều là nút ) thì tần số sóng phải là

B.85H
Z
C. 80H
Z
D.90H
Z

Câu 38: Một sợi dây đàn hồi AB , đầu B cố định và đầu A dao động với tần số 20H
Z
thì trên dây
có 5 nút , muốn trên dây rung thành 2 bụng sóng thì ở A dao động với tần số là (biết tốc độ
truyền sóng trên dây không đổi )
A. 40H
Z
B.12H
Z
C. 50H
Z
D.10H
Z

Câu 39: Một sợi dây đàn hồi AB , đầu B cố định và đầu A dao động điều hòa có phương trình u
=2cos5

t (cm) , vận tốc truyền sóng trên dây là 24cm/s . bước sóng của sóng trên dây là
A. 9,6cm B.60cm C. 1,53cm D. 0,24cm
Câu 40.
Khi có sóng dừng trên một dây AB hai đầu cố định với tần số là 42Hz thì thấy trên dây
có 7 nút. Muốn trên dây AB có 5 nút thì tần số phải là
A. 58,8Hz B. 30Hz C. 63Hz D. 28Hz

hai điểm gần nhau nhất cách nhau 1m trên cùng một phương truyền sóng là
2

thì tần số của
sóng bằng
A. 1000 Hz B. 2500 Hz. C. 5000 Hz. D. 1250 Hz.
Câu 50:. Vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau
nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là 0,85m. Tần số của âm là
A. f = 85 Hz. B. f = 170 Hz. C. f = 200 Hz. D. f = 255 Hz.
Câu 51:. Sóng cơ học lan truyền trong không khí với cường độ đủ lớn, tai ta có thể cảm thụ được
sóng cơ học nào sau đây
A. Sóng cơ học có tần số 10 Hz. B. Sóng cơ học có tần số 30 kHz.
C. Sóng cơ học có chu kì 2,0
s

. D. Sóng cơ học có chu kì 2,0 ms.
Câu 52:. Một sóng âm có tần số 450Hz lan truyền với vận tốc 360 m/s trong không khí. Độ lệch
pha giữa hai điểm cách nhau 1m trên một phương truyền sóng là
A.
0,5


(rad). B.
1,5


(rad). C.
2,5



2
.
Câu 54:.Tại điểm A cách nguồn âm O một đoạn d=100cm có mức cường độ âm là LA =90dB,
biết ngưỡng nghe của âm đó là:
12
0
10I


W/m
2
. Cường độ âm tại A là:
A.
0,01
A
I 
W/m
2
B.
0,001
A
I 
W/m
2
C.
4
10
A
I


0,318mW/m
2
Câu 57:. Một nguồn âm có cường độ 10W/m
2
sẽ gây ra nhức tai lấy

=3,14. Nếu một nguồn âm
kích thước nhỏ S đặt cách tai một đoan 100cm thì công suất của nguồn âm phát ra để nhức tai là:
A. 12,56W. B. 1256W. C. 1,256KW. D. 1,256mW.
Câu 58:. Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy

=3,14. Cường độ âm tại diểm
cách nó 400cm là:
A.

5.10
-5
W/m
2
B.

5W/m
2
C.

5.10
-4
W/m
2
D.

A. 50 dB B. 60 dB C. 70 dB D. 80 dB.