BÀI TẬP SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
BÀI TẬP SÓNG CƠ
PHẦ N 1 SÓNG CƠ
Tóm tắt lí thuyết:
1. Sóng cơ học:
- là những dao động cơ học lan truyền trong một môi trường đàn hồi theo thời gian.
- quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
2. Tính chất của sóng:
- chu kì sóng chính là chu kì của nguồn sóng.
- Bước sóng λ là khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất dao động cùng pha
- vận tốc truyền sóng v = λ /t = λ .f. vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào tính chất của môi trường.
3. Biểu thức sóng
Giả sử tại O trên trục Ox có nguồn phát sóng. Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để sóng tại O có phương trình là:
2
os t=aCos
T
u aC t
π
ω
=
Phương trình sóng tại M cách O 1 đoạn x là:
2 2
os
T
M
u aC t x
π π
λ
= −
÷
M M M
d d
u u u aC aC C
π π
ω ω π ω π
λ λ λ λ
− −
= + = =
÷ ÷
Biên độ sóng tại M là:
1 2
d
2 os
d
A a C
π
λ
−
=
Tại M có dao động cực đại khi
1 2
d d k
λ
− =
Tại M không dao động khi:
1 2
(2 1)
2
A
= a Cos 5Πt (cm,s). Vận tốc truyền sóng
trên AB là 0,1 m/s. Xác định trên AB kể từ A hai vị trí liên tiếp dao động:
PTH- TỔ LÝ HÓA TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HN
BÀI TẬP SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
a. Cùng pha với A. b. Ngược pha với A c. Có pha vuông góc với A.
Bt4. Dây cao su AB căng ngang rất dài, đầu A dao động theo phương thẳng đứng với biên độ 2cm, chu kì 4s. Vận
tốc truyền sóng trên AB là 10m/s. Chọn gốc thời gian lúc A qua vị trí cân bằng theo chiều dương.
a, Viết ptdđ tại A. b, Viết ptdđ tại M cách A 25cm c, Vẽ đồ thị dao động của M theo thời gian.
Bt5. Dây cao su AB căng ngang rất dài, đầu A dao động theo phương thẳng đứng với biên độ 2cm, tần số 20hz. Vận
tốc truyền sóng trên AB là 3m/s. Chọn gốc thời gian là lúc A qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Vẽ dạng của dây
Ab lúc t = 1/20 s.
Bt6. Một dây đàn hồi AB căng ngang, đầu A dao động theo phương vuông góc với AB với biên độ 0,5cm; chu kỳ 2s.
vận tốc truyền sóng trên AB là 0,5m/s.
a. Chọn gốc thời gian lúc A qua vị trí cân bằng theo chiều dương. Viết ptdđ tại A.
b. Khảo sát dạng của dây AB tại các thời điểm t=1s và t=1,5s.
Bt7. Một dây đàn hồi AB căng ngang, đầu A dao động theo phương vuông góc với AB với pt u
A
= 0,5Cos4Πt (cm,s).
Vận tốc truyền sóng trên AB là 0,5cm/s.
a. Tính tần số và bước sóng.
b. Viết biểu thức sóng tại M cách A 62,5cm. So sánh pha dao động của A với M.
Bt8. Hiện tượng giao thoa sóng do 2 nguồn sóng kết hợp S
1
S
2
dao động với tần số 15Hz, có 2 điểm đứng yên liên
tiếp trên S
1
S
1 2
S S
qua vị trí cân
bằng theo chiều dương.
c. Xác định trên đường
1 2
S S
nối dài về phía S2 một điểm N gần S2 nhất dao động cùng pha với
1 2
S S
. Cho biết
1 2
S S
=12cm.
Bt11 Tạo sóng ngang trên dây cao su AB căng ngang dài 60cm, đầu B cố định, đầu A dao động với phương trình
2 40
A
u Cos t
π
=
(cm,s). Vận tốc truyền sóng trên đầu AB là v= 40cm/s.
a, Viết pt sóng tới và sóng phản xạ tại B.
b, Viết phương trình sóng tổng hợp tại M cách B 11,5 cm.
Bt12 Dây đàn hồi căng ngang, B cố định, A gắn vào bản rung dao động vớ tần số f =50Hz tạo sóng ngang trên AB.
Người ta đếm được từ A đến B có 5 nút sóng.
a. Tìm Vận tốc truyền sóng trên Ab
b. Muốn trên AB có sóng dừng với 2 bó sóng thì tần số dao động của bản rung là bao nhiêu.
Bt13Dây đàn hồi AB căng ngang dài 40cm, B cố định, A gắn vào bản rung dao động với tần số f =60Hz tạo ra sóng
ngang truyền trên AB. Vận tốc truyền sóng trên AB là v = 10m/s.
a. Trên AB có sóng dừng không? Vì sao?
Mức cường độ âm:
( )
0
10lg
I
L dB
I
=
P: công suất của nguồn âm; S là diện tích, I
0
là mức cường độ âm chuẩn của tần số f = 1000Hz.
- Độ to của âm: phụ thuộc hiệu ứng do cường độ âm gây ra đối với tai người nghe, Tùy vào tần số f mà mỗi âm có
ngưỡng nghe tương ứng với I
min
. Độ to của âm ΔI = I - I
min
.
3. Hiệu ứng Đôple:Trường hợp tổng quát tần số của âm mà quan sát viên nhận được là :
'
S
M
v v
f f
v v
−
=
−
Với f là tần số nguồn âm. v là vận tốc truyền âm trong môi trường,
S
v
2
.
a. Tính cường độ âm tại A và công suất phát âm của nguồn.
b. Tại B cách nguồn âm bào nhiêu thì tại đó mức cường độ âm là 10dB
Bt20Một con dơi bay theo hướng tới vuông góc với 1 bức tường với vận tốc 6m/s. Dơi phát ra 1 sóng siêu âm có tần
số 5.104 Hz. Hỏi dơi nhận được âm phản xạ có tần số là bao nhiêu. Vận tốc âm trong không khí là 340m/s
Bt21Một cái còi phát sóng âm có tần số f = 1000Hz chuyển động ra xa một quan sát viên đứng yên hướng về 1 vách
đá với vận tốc 10m/s. Vận tốc của âm trong không khí là v = 340m/s. Tính:
a. tần số âm mà quan sát viên nhận được trực tiếp từ còi
b. tần số âm mà quan sát viên nhận được khi âm phản xạ từ vách đá.
Bt22Một cái còi phát sóng âm có tần số f = 500HZ được gắn trên xe A chuyển động với Vận tốc 20m/s. Quan sát
viên ngồi trên xe B chuyển động với Vận tốc 10m/s. Vận tốc âm trong không khí là v = 330m/s. Tính tần số của âm
mà quan sát viên nhận được trước và sau khi 2 xe gặp nhau trong 2 t.hợp:
a. Hai xe chuyển động ngược chiều
b. Hai xe chuyển động cùng chiều
PTH- TỔ LÝ HÓA TRƯỜNG THPT QUỐC OAI - HN
BÀI TẬP SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Bài tập trắc nghiệm
Câu hỏi 1: Một người quan sát thấy một cánh hoa trên hồ nước nhô lên 10 lần trong khoảng thời gian 36s. Khoảng cách giữa
hai đỉnh sóng kế tiếp là 12m. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt hồ.
A.3m/s B.3,32m/s C.3,76m/s D.6,0m/s E. 6,66m/s
Câu hỏi 2: Người ta gây một chấn động ở đầu O một dây cao su căng thẳng làm tạo nên một dao động theo phương vuông
góc với vị trí bình thường của dây, với biên độ 3cm và chu kỳ 1,8s. sau 3 giây chuyển động truyền được 15m dọc theo dây.
Tìm bước sóng của sóng tạo thành truyền trên dây.
A.9m B.6,4m C.4,5m D.3,2m E. 2,77m
Câu hỏi 3: Một người áp tai vào đờng sắt nghe tiếng búa gõ cách đó 1000m. Sau 2,83s người ấy nghe tiếng búa truyền qua
không khí. So sánh bước sóng của âm trong thép của đường sắt và trong không khí.
A.λ
Thep
/λ
2
lần lượt là khoảng
cách từ điểm đang xét đến S
1
và S
2
):
A. M(d
1
= 25cm và d
2
=20cm B. N(d
1
= 24cm và d
2
=21cm) C. O(d
1
= 25cm và d
2
=21cm)
D. P(d
1
= 26cm và d
2
=27cm) E. Q(d
1
= 25cm và d
2
=32cm)
Câu hỏi 6: Một dây AB dài 1,80m căng thẳng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn vào một bản rung tần số 100Hz. Khi bản
sin(kx - ωt) E. a = - ω
2
u
0
[cos(kx - ωt) + sin(kx -ωt)]
Câu hỏi 9: Khi biên độ của sóng tăng gấp đôi, năng lượng do sóng truyền tăng hay giảm bao nhiêu lần.
A. Giảm 1/4 B. Giảm 1/2 C. Không Thay đổi D. Tăng 2 lần C. Tăng 4 lần
Câu hỏi 10: Dùng nguyên lý chồng chất để tìm biên đồ tổng hợp của hai sóng:u
1
=u
0
sin(kx - ωt) ;u
2
=u
0
sin(kx - ωt + φ)
A. A = 2u
0
B. A = u
0
/2 C. A = u
0
/φ D. A = 2u
0
cos(φ/2) E. A = u
0
cos(φ)
Câu hỏi 11: Hiệu pha của 2 sóng giống nhau phải bằng bao nhiêu để khi giao thoa sóng hoàn toàn triệt tiêu.
A. 0 B. π/4 C. π/2 D. π E. 2π
Câu hỏi 12: Hai người đứng cách nhau 4m và quay một sợi dây nằm giữa họ. Hỏi bước sóng lớn nhất của sóng dừng mà hai