Download miễn phí Bài giảng Giao thoa sóng cơ học
Ví dụ2. Trong giao thoa sóng nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10(cm) dao động với phương trình lần lượt là uA= 2cos(50πt)cm, uB= 2cos(50πt +π)cm. Tốc độtruyền sóng là v = 0,5 (m/s).
a.Viết phương trình dao động tổng hợp tại điểm M cách các nguồn A, B lần lượt d1, d2
b.Tìm số điểm dao động với biên độcực đại trên đoạn AB.
c.Tìm số điểm dao động với biên độcực tiểu trên AB.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-03-bai_giang_giao_thoa_song_co_hoc.1BZMmF8EfY.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-61985/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ĐẶNG VIỆT HÙNG Bài giảng Sóng cơ học
Website: www.moon.vn Mobile: 0985074831
DẠNG 1. VIẾT PHƯƠNG TRÌNH TỔNG HỢP SÓNG
♦ Phương pháp giải bài tập
Trường hợp 1: Hai nguồn A, B dao động cùng pha
Khi đó phương trình dao động của hai nguồn là uA = uB = Acos(ωt)
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là: 1AM 1
2 d
u Acos t , d AM.pi = ω − = λ
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là: 2BM 2
2 d
u Acos t , d BM.pi = ω − = λ
Phương trình dao động tổng hợp tại M là
1 2 2 1 2 1
M AM BM
2 d 2 d (d d ) (d d )
u u u Acos t Acos t 2Acos cos tpi pi pi − pi + = + = ω − + ω − = ω − λ λ λ λ
Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là
− +
= −
2 1 2 1
M
(d d ) (d d )
u 2Acos cos tpi piω
λ λ
Nhận xét:
- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là 2 10
(d d )
.
pi +ϕ = −
λ
- Biên độ dao động tổng hợp tại M là 2 1M
(d d )A 2Acos .pi − = λ
♦ Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi 2 1 2 1 2 1
(d d ) (d d )
cos 1 k d d kpi − pi − = ± ⇔ = pi ⇔ − = λ λ λ
Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại và
Amax = 2A.
♦ Biên độ dao động tổng hợp bị triệt tiêu khi ( )2 1 2 1 2 1(d d ) (d d )cos 0 k d d 2k 12 2
pi − pi − pi λ
= ⇔ = + pi ⇔ − = + λ λ
Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ bị triệt
tiêu, Amin = 0.
Trường hợp 2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha
Khi đó phương trình dao động của hai nguồn là
( )
( )
A
B
u Acos t
u Acos t
= ω + pi
= ω
hay
( )
( )
A
B
u Acos t
u Acos t
= ω
= ω + pi
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là: 1AM
2 d
u Acos t .pi = ω + pi − λ
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là: 2BM
2 d
u Acos t .pi = ω − λ
Phương trình dao động tổng hợp tại M là
1 2 2 1 2 1
M AM BM
2 d 2 d (d d ) (d d )
u u u Acos t Acos t 2Acos cos t
2 2
pi pi pi − pi +pi pi
= + = ω + pi − + ω − = + ω − + λ λ λ λ
Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là
− +
= + − +
2 1 2 1
M
(d d ) (d d )
u 2Acos cos t
2 2
pi pipi pi
ω
λ λ
Nhận xét:
Bài giảng:
GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC
ĐẶNG VIỆT HÙNG Bài giảng Sóng cơ học
Website: www.moon.vn Mobile: 0985074831
- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là 2 10
(d d )
.
2
pi + piϕ = − +
λ
- Biên độ dao động tổng hợp tại M là 2 1M
(d d )A 2Acos
2
pi − pi
= + λ
♦ Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi ( )2 1 2 1 2 1(d d ) (d d )cos 1 k d d 2k 12 2 2
pi − pi −pi pi λ
+ = ± ⇔ + = pi ⇔ − = − λ λ
Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lẻ lần nửa bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại,
Amax = 2A.
♦ Biên độ dao động tổng hợp bị triệt tiêu khi 2 1 2 1 2 1
(d d ) (d d )
cos 0 k d d k
2 2 2
pi − pi −pi pi pi
+ = ⇔ + = + pi ⇔ − = λ λ λ
Vậy khi hiệu đường truyền bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ bị triệt tiêu,
Amin = 0.
Trường hợp 3: Hai nguồn A, B dao động vuông pha
Khi đó phương trình dao động của hai nguồn là
( )
A
B
u Acos t
2
u Acos t
pi
= ω +
= ω
hay
( )A
B
u Acos t
u Acos t
2
= ω
pi
= ω +
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn A truyền đến là: 1AM
2 d
u Acos t .
2
pipi
= ω + − λ
Phương trình sóng tại M do sóng từ nguồn B truyền đến là: 2BM
2 d
u Acos t .pi = ω − λ
Phương trình dao động tổng hợp tại M là
1 2 2 1 2 1
M AM BM
2 d 2 d (d d ) (d d )
u u u Acos t Acos t 2Acos cos t
2 4 4
pi pi pi − pi +pi pi pi
= + = ω + − + ω − = + ω − + λ λ λ λ
Vậy phương trình dao động tổng hợp tại M là
− +
= + − +
2 1 2 1
M
(d d ) (d d )
u 2Acos cos t
4 4
pi pipi pi
ω
λ λ
Nhận xét:
- Pha ban đầu của dao động tổng hợp là 2 10
(d d )
.
4
pi + piϕ = − +
λ
- Biên độ dao động tổng hợp tại M là 2 1M
(d d )A 2Acos
4
pi − pi
= + λ
♦ Biên độ dao động tổng hợp cực đại khi ( )2 1 2 1 2 1(d d ) (d d )cos 1 k d d 4k 12 4 4
pi − pi −pi pi λ
+ = ± ⇔ + = pi ⇔ − = − λ λ
♦ Biên độ dao động tổng hợp bị triệt tiêu khi
( )2 1 2 1 2 1(d d ) (d d )cos 0 k d d 4k 12 4 2 4
pi − pi −pi pi pi λ
+ = ⇔ + = + pi ⇔ − = + λ λ
KẾT LUẬN:
• Nếu hai nguồn cùng pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 – d1 = kλ, biên độ triệt tiêu khi
d2 – d1 = (2k ± 1)λ/2.
• Nếu hai nguồn ngược pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 – d1 = (2k ± 1)λ/2, biên độ
triệt tiêu khi d2 – d1 = kλ.
• Nếu hai nguồn vuông pha thì điều kiện để dao động tổng hợp có biên độ cực đại là d2 – d1 = (4k – 1)λ/4, biên độ
triệt tiêu khi d2 – d1 = (4k + 1)λ/4.
• Quỹ tích các điểm dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu là đường cong Hypebol nhận A, B làm các tiêu điểm.
Các đường Hypebol được gọi chung là vân giao thoa cực đại hay cực tiểu.
Khi d2 – d1 = kλ,, k = 0 là đường trung trực của AB, k = ±1; k = ± 2…là các vân cực đại bậc 1, bậc 2…
Khi d2 – d1 = (2k + 1)λ/2, k = 0 và k = –1 là các vân bậc 1, k = 1 và k = –2 là các vân bậc 1...
ĐẶNG VIỆT HÙNG Bài giảng Sóng cơ học
Website: www.moon.vn Mobile: 0985074831
♦ Ví dụ điển hình
Ví dụ 1. Cho hai nguồn kết hợp A, B dao động với phương trình uA = uB = cos(10pit) cm. Tốc độ truyền sóng là
v = 3 m/s.
a) Viết phương trình sóng tại M cách A, B một khoảng lần lượt d1 = 15 cm; d2 = 20 cm.
b) Tính biên độ và pha ban đầu của sóng tại N cách A và B lần lượt 45 cm và 60 cm.
Giải:
a) Từ phương trình ta có f = 5 Hz ⇒ bước sóng λ = v/f = 300/5 = 60 cm.
Phương trình sóng tại M do các nguồn truyền đến là
1
AM
2
BM
2 d
u 2cos 10 t cm
2 d
u 2cos 10 t cm
pi
= pi − λ
pi
= pi − λ
Phương trình dao động tổng hợp tại M là
1 2 2 1 2 1
M AM BM
2 d 2 d (d d ) (d d )
u u u 2cos 10 t 2cos 10 t 4cos cos 10 t cmpi pi pi − pi + = + = pi − + pi − = pi − λ λ λ λ
Thay các giá trị của d1 = 15 cm; d2 = 20 cm, λ = 60 cm vào ta được M
7
u 4cos cos 10 t cm.
12 12
pi pi
= pi −
b) Áp dụng công thức tính biên độ và pha ban đầu ta được
2 1
N N
(d d ) (60 15)A 2Acos 4cos 2 2 cm A 2 2 cm.
60
pi − pi −
= = = ⇒ = λ
Pha ban đầu tại N là 2 10
(d d ) (60 45) 7
rad.
60 4
pi + + pi piϕ = − = − = −
λ
ĐẶNG VIỆT HÙNG Bài giảng Sóng cơ học
Website: www.moon.vn Mobile: 0985074831
4. Ứng dụng của giao thoa sóng
a. Ứng dụng 1:
- Xác định đối tượng đang xét có bản chất sóng hay không.
b. Ứng dụng 2: (Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu trên đoạn AB)
Trường hợp 1: Hai nguồn dao động cùng pha
♦ Tìm số đi
