Tài liệu Tuyển tập chuyên đề sóng cơ học luyện thi đại học thpt có hướng dẫn giải

- ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] ð I CƯƠNG V SÓNG CƠ 13 H và tên h c sinh:............................................Trư ng:................................................... I. ki n th c chung: 1. Sóng cơ và s truy n sóng cơ. * Sóng cơ: Sóng cơ là dao ñ ng cơ lan truy n trong môi trư ng v t ch t. + Sóng ngang là sóng trong ñó các ph n t c a môi trư ng dao ñ ng theo phương vuông góc v i phương truy n sóng. Tr trư ng h p sóng m t nư c, sóng ngang ch truy n ñư c trong ch t r n. + Sóng d c là sóng trong ñó các ph n t c a môi trư ng dao ñ ng theo phương trùng v i phương truy n sóng. Sóng d c truy n ñư c c trong ch t khí, ch t l ng và ch t r n. Sóng cơ không truy n ñư c trong chân không. + Bư c sóng λ: là kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng dao ñ ng cùng pha. Bư c sóng cũng là quãng ñư ng sóng lan truy n trong m t chu kỳ: λ = vT = v . f + Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng mà dao ñ ng ngư c pha là λ 2 . + Năng lư ng sóng: sóng truy n dao ñ ng cho các ph n t c a môi trư ng, nghĩa là truy n cho chúng năng lư ng. Quá trình truy n sóng là quá trình truy n năng lư ng. * Phương trình sóng N u phương trình sóng t i ngu n O là uO = AOcos(ωt + ϕ) thì phương trình sóng t i M trên phương truy n sóng là: uM = AMcos (ωt + ϕ - 2π OM λ ) = AMcos (ωt + ϕ - 2π x λ ). N u b qua m t mát năng lư ng trong quá trình truy n sóng thì biên ñ sóng t i O và t i M b ng nhau (AO = AM = A). ð l ch pha c a hai dao ñ ng gi a hai ñi m cách nhau m t kho ng d trên phương truy n sóng: ∆ϕ = 2πd λ . * Tính tu n hoàn c a sóng T i m t ñi m M xác ñ nh trong môi trư ng: uM là m t hàm bi n thiên ñi u hòa theo th i gian t v i chu kỳ T: ut = Acos( 2π t + ϕM). T T i m t th i ñi m t xác ñ nh: uM là m t hàm bi n thiên ñi u hòa trong không gian theo bi n x v i chu kỳ λ: ux = Acos( 2π λ x + ϕt). 1 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] II. CÁC D NG BÀI T P D ng bài t p 1: Xác ñ nh các ñ i lư ng ñ c trưng c a sóng * Phương pháp : + ð tìm các ñ i lư ng ñ c trưng c a sóng ta vi t bi u th c liên quan ñ n các ñ i lư ng ñã bi t và ñ i lư ng c n tìm t ñó suy ra và tính ñ i lư ng c n tìm. Lưu ý: Các ñơn v trong các ñ i lư ng ph i tương thích: n u bư c sóng, kho ng cách tính b ng cm thì v n t c ph i dùng ñơn v là cm/s; n u bư c sóng, kho ng cách tính b ng m thì v n t c ph i dùng ñơn v là m/s. * T c ñ truy n sóng : là quãng ñư ng x sóng truy n ñư c trong th i gian t. v= x t T c ñ truy n sóng ph thu c vào môi trư ng truy n sóng vr n > vl ng> vkhí * T n s sóng f : là t n s dao ñ ng c a m i ñi m khi sóng truy n qua, cũng là t n s ngu n gây ra sóng. T n s sóng không ph thu c vào môi trư ng truy n sóng. * Chu kỳ sóng T : T=  f : Hz   T :s 1 f * Bư c sóng λ : + Bư c sóng ( λ : m) là quãng ñư ng mà sóng truy n ñư c trong m t chu kì. + Bư c sóng là kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng và dao ñ ng cùng pha nhau. λ = v.T = v f - Nh ng ñi m cách nhau x = k.λ trên phương truy n sóng thì dao ñ ng cùng pha nhau. 1 2 - Nh ng ñi m cách nhau x = ( k + ).λ trên phương truy n sóng thì dao ñ ng ngư c pha. Chú ý : Kho ng cách gi a 2 g n l i liên ti p là bư c sóng λ. Kho ng cách gi a n g n l i liên ti p là : L= (n- 1) λ ho c ∆t =(n-1)T. * Phương trình sóng T i ñi m O: uO = Acos(ωt + ϕ) T i ñi m M cách O m t ño n x trên phương truy n sóng. * Sóng truy n theo chi u dương c a tr c Ox thì uM = AMcos(ωt + ϕ - ω x ) = AMcos(ωt + ϕ - 2π x ) λ v * Sóng truy n theo chi u âm c a tr c Ox thì uM = AMcos(ωt + ϕ + x ω ) v x x x = AMcos(ωt + ϕ + 2π ) λ O M * ð l ch pha gi a hai ñi m cách ngu n m t kho ng x1, x2 ∆ϕ = ω x1 − x2 v = 2π x1 − x2 λ 2 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] N u 2 ñi m ñó n m trên m t phương truy n sóng và cách nhau m t kho ng x thì: ∆ϕ = ω x x = 2π v λ Lưu ý: - ðơn v c a x, x1, x2, λ và v ph i tương ng v i nhau - Trong hi n tư ng truy n sóng trên s i dây, dây ñư c kích thích dao ñ ng b i nam châm ñi n v i t n s dòng ñi n là f thì t n s dao ñ ng c a dây là 2f. VÍ D MINH H A: VD1: M t ngư i ng i b bi n quan sát th y kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p b ng 10m. Ngoài ra ngư i ñó ñ m ñư c 20 ng n sóng ñi qua trư c m t trong 76s. - Tính chu kỳ dao ñ ng c a nư c bi n. - Tính v n t c truy n c a nư c bi n. Gi i a) t =76s, 20 ng n sóng, v y n = 19 dñ. t 76 = 4s = n 19 λ 10 λ = v.T ⇒ v = = = 2,5m/s. T 4 Chu kỳ dao ñ ng T = b) V n t c truy n : λ = 10m VD2: Dao ñ ng âm có t n s f = 500Hz , biên ñ A = 0,25mm, ñư c truy n trong không khí v i bư c sóng λ = 70cm. Tìm: a. V n t c truy n sóng âm. b. V n t c dao ñ ng c c ñ i c a các phân t không khí . Gi i f = 500Hz , A = 0,25mm = 0,25. 10 m , λ = 70cm = 0,7m. v = ? , vmax = ? -3 a) λ = v ⇒ v = λf = 0,7.500 = 350m/s f b) vmax = ω.A = 2πf.A = 2π500.0,25.10-3 = 0,25π = 0,785m/s. VD3: M t ngư i ng i b bi n trông th y có 20 ng n sóng qua m t trong 72 giây, kho ng cách gi a hai ng n sóng là 10m.. Tính t n s sóng bi n.và v n t c truy n sóng bi n. A. 0,25Hz; 2,5m/s B. 4Hz; 25m/s C. 25Hz; 2,5m/s D. 4Hz; 25cm/s Hư ng d n gi i : Ch n A. Xét t i m t ñi m có 10 ng n sóng truy n qua ng v i 9 chu kì. 72 1 1 = 4 ( s ) . xác ñ nh t n s dao ñ ng. f = = = 0, 25 Hz 9 T 4 λ 10 Xác ñ nh v n t c truy n sóng: λ=vT ⇒ v= = = 2,5 ( m / s ) T 4 T= VD4. Trên m t m t ch t l ng có m t sóng cơ, ngư i ta quan sát ñư c kho ng cách gi a 15 ñ nh sóng liên ti p là 3,5 m và th i gian sóng truy n ñư c kho ng cách ñó là 7 s. Xác ñ nh bư c sóng, chu kì và t n s c a sóng ñó. HD: 3 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] λ= Kho ng cách gi a 15 ñ nh sóng là 14λ f= v λ 3,5 3,5 λ = 0,25 m; v = = 0,5 m/s; T = = 0,5 s; 14 7 v = 2 Hz. VD5. T i m t ñi m trên m t ch t l ng có m t ngu n dao ñ ng v i t n s 120 Hz, t o ra sóng n ñ nh trên m t ch t l ng. Xét 5 g n l i liên ti p trên m t phương truy n sóng, v m t phía so v i ngu n, g n th nh t cách g n th năm 0,5 m. Tính t c ñ truy n sóng trên m t ch t l ng. HD : λ= Kho ng cách gi a 5 g n l i liên ti p là 4λ 0,5 = 0,125 m; v = λf = 15 m/s. 4 VD6. M t sóng có t n s 500 Hz và t c ñ lan truy n 350 m/s. H i hai ñi m g n nh t trên phương truy n sóng cách nhau m t kho ng bao nhiêu ñ gi a chúng có ñ l ch pha HD: Ta có: λ = v 2πd π = 0,7 m; ∆ϕ = = f λ 4 d= λ 8 π 4 ? = 0,0875 m = 8,75 cm. VD7. M t sóng âm truy n trong thép v i t c ñ 5000 m/s. Bi t ñ l ch pha c a sóng âm ñó hai ñi m g n nhau nh t cách nhau 2 m trên cùng m t phương truy n sóng là π 2 . Tính bư c sóng và t n s c a sóng âm ñó. HD; 2πd Ta có: ∆ϕ = λ = π 2 λ = 4d = 8 m; f = v λ = 625 Hz. π  VD8. M t ngu n phát sóng cơ dao ñ ng theo phương trình u = 4 cos  4π t −  (cm ) . Bi t 4  dao ñ ng t i hai ñi m g n nhau nh t trên cùng m t phương truy n sóng cách nhau 0,5 m có ñ l ch pha là HD : Ta có: ∆ϕ = π 3 2πd λ . Xác ñ nh chu kì, t n s và t c ñ truy n c a sóng ñó. = π 3 λ = 6d = 3 m; T = 2π ω = 0,5 s; f = 1 λ = 2 Hz; v = = 6 m/s. T T VD9. M t sóng ngang truy n trên s i dây r t dài có phương trình sóng là: u = 6cos(4πt – 0,02πx). Trong ñó u và x ñư c tính b ng cm và t tính b ng giây. Hãy xác ñ nh: Biên ñ , t n s , bư c sóng và v n t c truy n sóng. HD : Ta có: A = 6 cm; f = ω 2πx = 2 Hz; = 0,02πx 2π λ λ = 100 cm = 1 m; v = λf = 100.2 = 200 cm/s = 2 m/s. 4 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD10. M t s i dây ñàn h i, m nh, r t dài, có ñ u O dao ñ ng v i t n s f thay ñ i trong kho ng t 40 Hz ñ n 53 Hz, theo phương vuông góc v i s i dây. Sóng t o thành lan truy n trên dây v i v n t c v = 5 m/s. a) Cho f = 40 Hz. Tính chu kỳ và bư c sóng c a sóng trên dây. b) Tính t n s f ñ ñi m M cách O m t kho ng 20 cm luôn luôn dao ñ ng cùng pha v i dao ñ ng t i O. HD : 1 = 0,025 s; λ = vT = 0,125 m = 12,5 cm. f 2π .OM 2πf .OM f .OM f OM b) Ta có: = = 2kπ k = kmax = max = 2,1; v λ v v kv f OM kmin = min = 1,6. Vì k ∈ Z nên k = 2 f = = 50 Hz. v OM a) Ta có: T = VD 11: M t ngư i quan sát m t chi c phao n i lên trên m t bi n và th y nó nhô lên cao 6 l n trong 15 giây, coi sóng bi n là sóng ngang. Tính chu kỳ dao ñ ng c a sóng bi n? A. 3(s) B.43(s) C. 53(s) D. 63(s) Bài gi i: Chú ý v i d ng bài này ta nên dùng công th c tr c nghi m: f = n −1 , trong ñó t t là th i gian dao ñ ng. Phao nhô lên 6 l n trong 15 giây nghĩa là phao th c hi n ñư c 5 dao ñ ng trong 15 giây. 1 n −1 6 −1 1 = = ( Hz ) suy ra T = = 3( s ) V y ta có f = f t 15 3 VD12 : M t ngư i quan sát m t bi n th y có 5 ng n sóng ñi qua trư c m t mình trong kho ng th i gian 10(s) và ño ñư c kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p là 5(m). Tính v n t c sóng bi n ? A. 1(m) B. 2m C. 3m D.4m n − 1 5 −1 2 = = ( Hz ) suy ra v = λ. f = 2 .5 = 2(m) t 10 5 5 Chú ý kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p chính là λ Bài gi i: Tương t như trên ta có : f = VD13: (ðH 2007). M t ngu n phát sóng dao ñ ng theo phương trình u = acos20πt (cm). Trong kho ng th i gian 2(s) sóng truy n ñI ñư c quãng ñư ng b ng bao nhiêu l n bư c sóng? A. 10. B. 20. C. 30. D. 40. Bài gi i: theo phương trình trên ta th y ω = 20π nên suy ra T = 2π 2π = = 0,1( s ) ω 20π Do c 1 chu kỳ thì tương ng 1 bư c sóng, nên trong kho ng th i gian t=2(s) sóng truy n ñư c quãng ñư ng S. ta có t l 0,1(s) λ V y 2(s) S 5 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 0,1 λ Hay = 2 S suy ra S=20 λ VD14: M t sóng có t n s 500Hz, có t c ñ lan truy n 350m/s. Hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng ph i cách nhau g n nh t m t kho ng là bao nhiêu ñ gi a chúng có ñ l ch pha b ng π 3 rad ? A. 0,116m. B. 0,476m. C. 0,233m. D. 4,285m. 2π.d π λ = Suy ra d = λ 3 6 λ 0, 7 kh ang cách c n tìm là d = = = 0,116(m) 6 6 Bài gi i : Ta bi t : trong sóng cơ thì ñ l ch pha là ∆ϕ = Trong ñó: λ = v 350 = = 0, 7(m) v y f 500 =>ðA.A VD15: M t sóng âm có t n s 450(Hz) lan truy n v i v n t c 360(m/s) trong không khí. ð l ch pha gi a hai ñi m cách nhau d=1(m) trên m t phương truy n sóng là : A. ∆ϕ = 0,5π (rad ) B. ∆ϕ = 1,5π (rad ) C. ∆ϕ = 2,5π (rad ) D. ∆ϕ = 3, 5π (rad ) Bài gi i: ∆ϕ = 2π.d 2.π.1 = = 2,5π λ 0,8 ( trong ñó λ = v 360 = = 0,8(m) )=> ðA.C f 450 VD16: V n t c truy n âm trong không khí là 340(m/s) , kho ng cáchgi a hai ñi m g n nhau nh t trên cùng m t phương truy n sóng dao ñ ng ngư c pha nhau là 0,8(m). T n s âm là: A. f=85(Hz) B. f=170(Hz) C. f=200(Hz) D. f=225(Hz) 2π.d = (2.k + 1)π λ v 340 G n nhau nh t thì l y k=0 v y λ = 2.d = 2.0,85 = 1, 7(m) hay f = = = 200( Hz ) =>ðA.C λ 1, 7 Bài gi i: Ta bi t 2 sóng dao ñ ng ngư c pha khi ñ l ch pha ∆ϕ = VD 17: Khi biên ñ c a sóng tăng g p ñôi, năng lư ng do sóng truy n tăng bao nhiêu l n. A. Gi m 1/4 B. Gi m 1/2 C. Tăng 2 l n D. Tăng 4 l n Bài gi i: năng lư ng E E'= k . A2 2 V y khi biên ñ tăng g p ñôi thì năng lư ng k . A '2 k .4 A2 KA2 = =4 = 4 E Tăng 4 l n 2 2 2 VD18: Hi u pha c a 2 sóng gi ng nhau ph i b ng bao nhiêu ñ khi giao thoa sóng hoàn toàn tri t tiêu. A. 0 B. π/4 C. π/2 D.π Bài gi i: ñ l ch pha c a 2 sóng gi ng nhau là : ∆ϕ = (2k +1)π thì khi giao thoa chúng m i tri t tiêu . L y k=0 ta có ∆ϕ = π 6 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD19: Tìm v n t c sóng âm bi u th b i phương trình: u = 28cos(20x - 2000t) A. 334m/s B. 331m/s C. 314m/s D. 100m/s Bài gi i: 2π x ) ñ i chi u lên phương trình trên ta th y λ ω π 2000 mà v = λ. f = λ ( ) = .( ) = 100 ( m/s) =>ðA.D 2π 10 2π áp d ng phương trình sóng : U = A.co.s(ωt − 2π x 2π π = 20 x suy ra λ = = λ 20 10 VD20: M t mũi nh n S ñư c g n vào ñ u c a m t lá thép n m t nư c. Khi ñ u lá thép dao ñ ng theo phương th ng ñ (Hz), S t o trên m t nư c m t sóng có biên ñ a = 0,5 (cm). 9 g n l i liên ti p là 4 (cm). Tính v n t c truy n sóng trên m A. 100 cm/s B. 50 cm/s C. 100cm/s m ngang và ch m vào ng v i t n s f = 100 Bi t kho ng cách gi a t nư c. D. 150cm/s Bài gi i: áp d ng công th c tr c nghi m kho ng cách gi a n ng n sóng liên ti p là : l = ( n −1)λ Trong ñó n là s ng n sóng : ta có 4 = (9 −1)λ → λ = 4 = 0, 5 8 (cm) V y v = λ. f = 100.0,5 = 50(cm / s) Nhìn vào hình v ta th y t ng n sóng th 1 ñ n ng n sóng th 9 cách nhau 8 λ 1 9 λ λ λ λ λ λ λ λ VD21: (Bài t p tương t ) : Ngu n phát sóng trên m t nư c t o dao ñ ng v i t n s f=100(Hz) gây ra sóng trên m t nư c . Bi t kho ng cách gi a 7 g n l i (b ng sóng liên ti p) là 3(cm) . Tính v n t c truy n sóng trên m t nư c ? A. 50(cm/s) B. 25(cm/s) C.100(cm/s) D.150(cm/s) Bài gi i: áp d ng công th c tr c nghi m kho ng cách gi a n ng n sóng liên ti p là : l = ( n −1)λ Trong ñó n là s ng n sóng : ta có 3 = (7 −1)λ → λ = 3 = 0,5 (cm) 6 V y v = λ. f = 100.0,5 = 50(cm / s) π VD22: M t ngu n sóng cơ dao ñ ng ñi u hoà theo phương trình x = A cos10πt +  .    2 Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng mà t i ñó dao ñ ng c a các ph n t môi trư ng l ch pha nhau sóng. A. 150m/s B. 120m/s π 2 là 5 (m). Hãy tính v n t c truy n C. 100m/s D. 200m/s Bài gi i: ð l ch pha gi a hai ph n t trên phương truy n sóng là: 7 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 ∆ϕ = Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 2π d π 2π.5 π = → = λ 2 λ 2 V y bư c sóng là: λ = 20(m) suy ra v n t c truy n sóng : v = λ. f = λ.( ω 10π m ) = 20.( ) = 200( ) 2π 2π s VD23: Cho m t mũi nh n S ch m nh vào m t nư c và dao ñ ng ñi u hoà v i t n s f = 20 (Hz). Ngư i ta th y r ng hai ñi m A và B trên m t nư c cùng n m trên phương truy n sóng cách nhau m t kho ng d = 10 (cm) luôn dao ñ ng ngư c pha v i nhau. Tính v n t c truy n sóng, bi t r ng v n t c ñó ch vào kho ng t 0,8 (m/s) ñ n 1 (m/s). A. 100 m/s B. 90m/s C. 80m/s D. 85m/s Bài gi i: ð l ch pha gi a hai ph n t theo phương truy n sóng là: 2π d = (2k + 1)π (Do hai ñi m dao ñ ng ngư c pha) v y ta có : λ 2df 2.0,1.20 4 (2k + 1)λ (2k + 1)v v= = = d= = Suy ra : (2k + 1) 2k + 1 2k + 1 Do gi 2 2f ∆ϕ = thi t cho v n t c thu c kho ng 0,8 ≤ v = 4 ≤1 (2k + 1) 0,8 ≤ v ≤ 1( m) nên ta thay bi u th c c a V vào : 2k + 1 ≥ 4 Suy ra : k ≥ 1, 5 gi i ra : 4 0,8 Suy ra k ≤ 2 k=2 và 2k + 1 ≤ hay: v= 1,5 ≤ k ≤ 2 do k thu c Z nên l y thay vào bi u th c 4 4 = = 0,8(m) 2k +1 2.2 +1 VD24: . M t s i dây ñàn h i r t dài có ñ u A dao ñ ng v i t n s f và theo phương vuông góc v i s i dây. Biên ñ dao ñ ng là 4 (cm), v n t c truy n sóng trên ñây là 4 (m/s). Xét m t ñi m M trên dây và cách A m t ño n 28 (cm), ngư i ta th y M luôn luôn dao ñ ng l ch pha v i A m t góc ∆ϕ = (2k +1) π v i k = 0, ±1, ±2, Tính 2 bư c sóng λ. Bi t t n s f có giá tr trong kho ng t 22 (Hz) ñ n 26 (Hz). A. 8 cm B. 12 cm C. 14 cm D.16 cm Bài gi i: ð l ch pha gi a hai ph n t theo phương truy n sóng là: 8 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 ∆ϕ = Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 2π d π = (2k + 1) (chú ý: bài này ngư i ta ñã cho s n ñ l ch pha) λ 2 Tương t như bài trên ta có : d = Suy ra : f = (2k + 1) Do v 4 2k + 1 v = f = (2k + 1) thay s vào ta có : 4.0, 28 0, 28 4d 22 ≤ f ≤ 26( Hz ) Gi i ra ta có : yλ= (2k + 1)λ (2k + 1)v = 4 4f nên ta có : 22 ≤ 2k + 1 ≤ 26( Hz ) 0,8 2,58 ≤ k ≤ 3,14 → k = 3 v y f = 2k + 1 2.3 + 1 = = 25( Hz ) 0, 28 0, 28 v 4 = = 0,16( m) = 16cm f 25 VD 25: M t sóng cơ h c truy n trong m t trư ng ñàn h i.Phương trình dao ñ ng π c a ngu n có d ng: x = 4cos  t  (cm) .Tính bư c sóng λ. Cho bi t v n t c truy n sóng   3   v = 40 (cm/s) Tính ñ l ch pha c a hai ñi m cách nhau m t kho ng 40 (cm) trên cùng phương truy n sóng và t i cùng th i ñi m. A. π/12 B. π/2 C. π/3 D. π/6 Bài gi i: ð l ch pha gi a hai ph n t theo phương truy n sóng là: 2πd 2πdf 2π.40 π ω π 1 ∆ϕ = = = = f = = = ( Hz ) Suy ra λ v 40.6 3 2π 3.2π 6 VD26: M t sóng cơ h c truy n trong m t trư ng ñàn h i.Phương trình dao ñ ng c a π  x = 4 cos  t  (cm) . Tính ñ l ch pha c a dao ñ ng t i cùng m t   ngu n có d ng: 3    ñi m b t kỳ sau kho ng th i gian 0,5 (s). A. π 6 B. π/12 C. π/3 D. π/8 Bài gi i: sau kho ng th i gian t=0,5 giây sóng truy n ñư c quãng ñư ng d: Phương trình dao ñ ng t i M cách ngu n m t kho ng d là : π  2π d  xM = 4 cos  t −  (cm)  3   λ  Trong ñó th i ñi m (t) pha dao ñ ng c a M là : π  2π d  ϕ1 =  t −   3   λ  . Sau th i ñi m t=0,5(s) thì pha dao ñ ng t i M lúc này là: 9 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] π  2π d  ϕ2 =  (t + 0,5) −   3   λ  V y ñ l ch pha π 2π d π 2π d π ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = ( (t + 0,5) − ) − ( .t − )= 3 λ 3 λ 6 VD27: M t ngư i xách m t xô nư c ñi trên ñư ng , m i bư c ñi ñư c 50(cm). Chu kỳ dao ñ ng riêng c a nư c trong xô là T=1(S) . Ngư i ñó ñi v i v n t c v thì nư c trong xô b sóng sánh m nh nh t. Tính v n t c v? A. 2,8Km/h B. A. 1,8Km/h C. A. 1,5Km/h D. Gía tr khác Bài gi i: theo gi thi t thì λ = 50(cm) mà v n t c λ 50 v = λ. f = = = 50(cm / s ) = 0, 5(m / s ) = 1,8( km / h) => ðA.B T 1 VD28: Trên m t nư c có m t ngu n dao ñ ng t o ra t i ñi m O m t dao ñ ng ñi u hòa có t n s f= 50(Hz) . Trên m t nư c xu t hi n nh ng vòng tròn ñ ng tâm O, m i vòng cách nhau 3(cm). V n t c truy n sóng trên m t nư c là : A. 120(cm/s) B. 360(cm/s) C. 150(cm/s) D. 180(cm/s) Bài gi i: Chú ý m i vòng tròn ñ ng tâm O trên m t nư c s cách nhau 1 bư c sóng v y λ = 3(cm) hay v = λ. f = 3.50 = 150(cm / s ) λ VD28: ð u A c a m t dây dao ñ ng theo phương th ng ñ ng v i chu kỳ T=10(s) . Bi t v n t c truy n sóng trên dây là V=0,2(m/s) , kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t dao ñ ng ngư c pha là bao nhiêu? A. 1,5m B. 2m C. 1m D. 2,5m Bài gi i: ð l ch pha gi a hai ph n t theo phương truy n sóng là: ∆ϕ = 2π d = (2k + 1)π (Do hai ñi m dao ñ ng ngư c pha) v y ta có : kho ng cách λ g n nhau nh t gi a hai ñi m dao ñ ng ngư c pha là : d= (2k + 1)λ (2k + 1)v.T (2.0 + 1)0, 2.10 = = = 1(m) 2 2 2 Chú ý: g n nhau nh t nên trong phương trình trên ta l y K=0) 10 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD30: Sóng truy n t A ñ n M v i bư c sóng λ = 60(cm) M cách A m t ño n d=3(cm) . So v i sóng t i A thì sóng t i M có tính ch t nào sau ñây ? A. ð ng pha v i nhau B. S m pha hơn m t lư ng C. Tr pha hơn m t lư ng là π 3π 2 D. M t tính ch t khác Bài gi i: Ta ñã bi t phương trình sóng cách ngu n m t ño n là d là : U M = a cos(ωt − 2π d ) n u ñi m M n m sau ngu n A λ (M ch m pha hơn A) U M = a cos(ωt + 2π d ) N u ñi m M n m trư c ngu n A λ Theo gi thi t ta có ñ l ch pha ∆ϕ = A M 2π d 2π.30 = =π λ 60 d V y sóng t i M tr pha hơn sóng t i A m t lư ng là π VD31: Khi biên ñ c a sóng tăng g p ñôi, năng lư ng do sóng truy n thay ñ i bao nhiêu l n? A. Gi m ¼ B. Gi m ½ C. Không thay ñ i D. Tăng 4 l n Bài gi i: Năng lư ng sóng: 11 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] D NG BÀI T P 2: Vi t phương trình sóng PHƯƠNG PHÁP + Gi s bi u th c sóng t i ngu n O là : u0 = A.cos ω.t Xét sóng t i M cách O m t ño n OM = x. x O M v Tính: λ = v.T = f + Phương trình sóng t i M do ngu n O truy n ñ n: u M = A.cos(ω t-2π Nh n xét : Dao ñ ng x t x ) = A cos 2π ( − ) λ T λ x v v i ðk: t ≥ M ch m pha hơn dao ñ ng x λ O m t lư ng 2 π ð l ch pha : C a ñi m M so v i ngu n: ∆ϕ = 2π x λ C a hai ñi m M, N so v i ngu n: ∆ϕ = (1) 2π | x − x | (2) λ 2 1 x x = k.λ = 2kπ ⇒ λ x λ Hai sóng ngư c pha : ∆ϕ = 2 π = (2k + 1)π ⇒ x = (2k + 1) λ 2 Hai sóng vuông pha : ∆ϕ = 2 π x = (2k + 1) π ⇒ x = (2k + 1) λ λ 2 4 Hai sóng cùng pha : ∆ϕ = 2 π Chú ý: Khi M trư c u M = A.cos(ω t+2π O thì phương trình sóng t i M là: x t x ) = A cos 2π ( + ) λ T λ VÍ D MINH H A VD1. M t mũi nh n S ñư c g n vào ñ u m t lá thép n m ngang và ch m nh vào m t nư c. Khi lá thép dao ñ ng v i t n s f = 120 Hz, t o ra trên m t nư c m t sóng có biên ñ 0,6 cm. Bi t kho ng cách gi a 9 g n l i liên ti p là 4 cm. Vi t phương trình sóng c a ph n t t i ñi m M trên m t nư c cách S m t kho ng 12 cm. Ch n g c th i gian lúc mũi nh n ch m vào m t thoáng và ñi xu ng, chi u dương hư ng lên. HD: Ta có: 8λ = 4 cm λ= 4cm = 0,5 cm. Phương trình sóng t i ngu n S: u = Acos(ωt + ϕ). 8 Ta có ω = 2πf = 240 rad/s; khi t = 0 thì x = 0 vì v < 0 ϕ= π 2 π cosϕ = 0 = cos(± ); . V y t i ngu n S ta có: u = 0,6cos(240πt + π 2 2 ) (cm). T i M ta có: π 2π .SM π π ) = 0,6cos(240πt + - 48π) = 0,6cos(240πt + ) (cm). 2 λ 2 2 uM = 0,6cos(240πt + - 12 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD2. M t sóng ngang truy n t M ñ n O r i ñ n N trên cùng m t phương truy n sóng v i v n t c v = 18 m/s. Bi t MN = 3 m và MO = ON. Phương trình sóng t i O là uO = 5cos(4π t - π 6 ) (cm). Vi t phương trình sóng t i M và t i N. HD: Ta có: λ = vT = uM = 5cos(4π t uN = 5cos(4π t - v.2π π = 9 m. Vì M ω 6 π 6 2π .MO + - λ 2π .MO λ trư c O theo chi u truy n sóng nên: ) = 5cos(4π t ) = 5cos(4π t - π 6 π 6 π + - 3 π 3 ) = 5cos(4π t + ) = 5cos(4π t - π 2 π 6 ) (cm). N sau O nên: ) (cm). VD3: ð u A c a dây cao su căng ñư c làm cho dao ñ ng theo phương vuông góc v i dây v i biên ñ 2cm, chu kỳ 1,6s. Sau 3s thì sóng chuy n ñư c 12m d c theo dây. a)Tính bư c sóng. b) Vi t phương trình dao ñ ng t i m t ñi m cách ñ u A 1,6m. Ch n g c th i gian lúc A b t ñ u dao ñ ng t v trí cân b ng. Hư ng d n: T = 1,6m, A = 2cm, t = 3s, x = 12m a) Tính λ = ? b) uM = ? d1 = 1,6m ta có v = x 12 = 4m/s = t 3 Bư c sóng : λ = v.T =4.1,6 = 6,4m b) ω = 2π 2π = = 1,25π rad/s T 1,6 Phương trình dao ñ ng t i A : uA = Acosω.t = 2cos1,25π.t (cm). Phương trình dao ñ ng t i M cách A ño n x1 = 1,6m. uM = Acos(ω.t - 2 π uM = 2.cos(1,25π.t π x1 λ π ) (cm) 2 1,6 ) 6,4 x 1,6 ñi u ki n t ≥ 1 , t ≥ = 0,4s v 4 ) = 2cos(1,25π.t - 2 π VD4: M t sóng truy n trong m t môi trư ng làm cho các ñi m c a môi trư ng dao ñ ng. Bi t phương trình dao ñ ng c a các ñi m trong môi trư ng có d ng: π u = 4cos( 3 .t + ϕ) (cm) 1.Tính v n t c truy n sóng. Bi t bư c sóng λ = 240cm. 2.Tính ñ l ch pha ng v i cùng m t ñi m sau kho ng th i gian 1s. 3.Tìm ñ l ch pha dao ñ ng c a hai ñi m cách nhau 210cm theo phương truy n vào cùng m t th i ñi m. 4.Ly ñ c a m t ñi m th i ñi m t là 3cm. Tìm ly ñ c a nó sau ñó 12s. Hư ng d n: π 3 u = 4cos( .t + ϕ ) (cm) ⇒ A = 4cm, ω= π rad 3 1) λ = 240cm , v = ? B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ 13 SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 2) ∆ϕ1 = ? , t = 1s 3) ∆ϕ2 = ? , x= 210cm 4) u = 3cm , ut = 12 = ? 2π 2π 2π ⇒T = = = 6s π ω T 3 λ 240 λ = v.T ⇒ v = = = 40cm/s T 6 π 2) v i t0 thì α1 = ( .t0 + ϕ) 3 π sau t = 1s thì α2 = [ (t0 + 1) + ϕ] 3 π π π ∆ϕ1 = |α2 - α1 |= | { .(t0 +1) + ϕ) - ( t0 + ϕ) | = rad. 3 3 3 2π .x 2π .210 2π .7 7π rad. 3) ð l ch pha: ∆ϕ2 = = = = λ 240 8 4 t 12 4) u = 3cm , ut = 12 = ? t = n.T ⇒ n = = = 2dñ T 6 1) Ta có: ω = V y sau n = 2dñ ñi m này s tr ng thái như th i ñi m t, nghĩa là l i có u = 3cm. VD5: M t qu c u nh g n vào âm thoa dao ñ ng v i t n s f = 120 Hz. Cho qu c u ch m nh vào m t nư c ngư i ta th y có m t h sóng tròn lan to ra xa mà tâm ñi m ch m O c a qu c u v i m t nư c. Cho biên ñ sóng là A = 0,5cm và không ñ i. a) Tính v n t c truy n sóng trên m t nư c. Bi t r ng kho ng cách gi a10 g n l i liên ti p là l = 4,5cm. b) Vi t phương trình dao ñ ng c a ñi m M trên m t nư c cách O m t ño n x = 12cm Cho dao ñ ng sóng t i O có bi u th c uO = Acosω.t. c) Tính kho ng cách gi a hai ñi m trên m t nư c dao ñ ng cùng pha, ngư c pha, vuông pha. (Trên cùng ñư ng th ng qua O). Hư ng d n gi i Ta có f = 120Hz, A = 0,5cm a) v = ? , Bi t r ng kho ng cách gi a y = 10 g n l i liên ti p là l = 4,5cm. b) uM (t) = ? x = 12cm c) Tính kho ng cách gi a hai ñi m trên m t nư c dao ñ ng cùng pha, ngư c pha, vuông pha. ---------------------a) ta có: ω = 2πf = 2π.120 = 240π rad/s Kho ng cách y = 10 g n l i thì có n = y - 1 = 9 dñ l = n.λ ⇒ λ = λ= l 4 .5 = 0,5cm = n 9 v ⇒ v = λ . f = 0,5.120 = 60cm/s f b) Bi u th c sóng t i O : uO = Acosω.t = 0,5cos240π.t (cm) Bi u th c sóng t i M cách O m t ño n x =12cm. 14 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] x λ 12 ) = 0,5.sin (240πt - 48π) 0,5 x 12 ñi u ki n t ≥ = = 0,2s v 60 uM = Acos(ω.t - 2 π ) = 0,5.cos(240πt - 2π uM = 0,5.cos 240πt (cm) π V y sóng t i M cùng pha v i sóng t i O. c) Hai sóng cùng pha : ∆ϕ = 2 π x = 2kπ λ ⇒ x = k.λ = 0,5.k (cm) v i k ∈ N V y hai ñi m dao ñ ng cùng pha, kho ng cách gi a chúng b ng m t s nguyên l n bư c sóng. x = (2k + 1)π λ λ 1 1 ⇒ x = (2k + 1) = (k + )λ = 0,5.(k + ) (cm) v i k ∈ N 2 2 2 Hai sóng ngư c pha : ∆ϕ = 2 π Hai ñi m dao ñ ng ngư c pha có kho ng cách b ng m t s l l n bư c sóng . x π = (2k + 1) λ 2 λ 0,5 ⇒ x = ( 2k + 1) = (2k + 1 ) = 0,125.(2k + 1 ) (cm) v i k ∈ N 4 4 Hai sóng vuông pha : ∆ϕ = 2 π Hai ñi m dao ñ ng vuông pha có kho ng cách b ng m t s l l n m t ph n tư bư c sóng II. ð TR C NGHI M T NG H P: Câu 1: M t ngư i quan sát m t chi c phao trên m t bi n, th y nó nhô cao 10 l n trong kho ng th i gian 27s. Chu kì c a sóng bi n là A. 2,45s. B. 2,8s. C. 2,7s. D. 3s. Câu 2: M t ngư i quan sát sóng trên m t h th y kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p b ng 120cm và có 4 ng n sóng qua trư c m t trong 6s. T c ñ truy n sóng trên m t nư c là A. 0,6m/s. B. 0,8m/s. C. 1,2m/s. D. 1,6m/s. Câu 3: T i m t ñi m O trên m t nư c yên tĩnh có m t ngu n dao ñ ng ñi u hoà theo phương th ng ñ ng v i t n s f = 2Hz. T ñi m O có nh ng g n sóng tròn lan r ng ra xa xung quanh. Kho ng cách gi a hai g n sóng k ti p là 20cm. T c ñ truy n sóng trên m t nư c là A. 20cm/s. B. 40cm/s. C. 80cm/s. D. 120cm/s. Câu 4: M t sóng âm có t n s 510Hz lan truy n trong không khí v i t c ñ 340m/s, ñ l ch pha c a sóng t i hai ñi m M, N trên cùng m t phương truy n sóng cách nhau 50cm là A. 3π rad . 2 B. 2π rad . 3 C. π rad . 2 D. π rad . 3 Câu 5: M t sóng có t n s 500Hz có t c ñ lan truy n 350m/s. Hai ñi m g n nh t trên cùng phương truy n sóng ph i cách nhau m t kho ng là bao nhiêu ñ gi a chúng có ñ l ch pha b ng π /3 rad. A. 11,6cm. B. 47,6cm. C. 23,3cm. D. 4,285m. Câu 6: Ngư i ta ñ t chìm trong nư c m t ngu n âm có t n s 725Hz và t c ñ truy n âm trong nư c là 1450m/s. Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trong nư c dao ñ ng ngư c pha là B. 1m. C. 0,5m. D. 1cm. A. 0,25m. 15 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] Câu 7: T i ñi m S trên m t nư c yên tĩnh có ngu n dao ñ ng ñi u hoà cùng phương th ng ñ ng v i t n s 50Hz. Khi ñó trên m t nư c hình thành hai sóng tròn ñ ng tâo S. T i hai ñi m M, N cách nhau 9cm trên ñư ng th ng ñ ng ñi qua S luôn dao ñ ng cùng pha v i nhau. Bi t r ng, t c ñ truy n sóng thay ñ i trong kho ng t 70cm/s ñ n 80cm/s. T c ñ truy n sóng trên m t nư c là A. 75cm/s. B. 80cm/s. C. 70cm/s. D. 72cm/s. Câu 8: T i ñi m S trên m t nư c yên tĩnh có ngu n dao ñ ng ñi u hoà theo phương th ng ñ ng v i t n s f. Khi ñó trên m t nư c hình thành h sóng tròn ñ ng tâm S. T i hai ñi m M, N n m cách nhau 5cm trên ñư ng th ng ñi qua S luôn dao ñ ng ngư c pha nhau. Bi t t c ñ truy n sóng trên m t nư c là 80cm/s và t n s c a ngu n dao ñ ng thay ñ i trong kho ng t 48Hz ñ n 64Hz. T n s dao ñ ng c a ngu n là D. 56Hz. A. 64Hz. B. 48Hz. C. 60Hz. Câu 9: M t sóng cơ h c lan truy n trong không khí có bư c sóng λ . Kho ng cách gi a hai ñi m trên cùng m t phương truy n sóng dao ñ ng vuông pha nhau là: λ 4 A. d = (2k + 1) . λ 2 B. d = (2k + 1) . C. d = (2k + 1)λ . D. d = kλ . t T x λ Câu 10: M t sóng âm ñư c mô t b i phương trình y = Acos2 π ( − ). T c ñ c c ñ i c a phân t môi trư ng b ng 4 l n t c ñ truy n sóng khi A. λ = 4 π A. B. λ = π A/2. C. λ = π A. D. λ = π A/4. Câu 11: Trên s i dây OA, ñ u A c ñ nh và ñ u O dao ñ ng ñi u hoà có phương trình uO = 5cos(5 π t)(cm). T c ñ truy n sóng trên dây là 24cm/s và gi s trong quá trình truy n sóng biên ñ sóng không ñ i. Phương trình sóng t i ñi m M cách O m t ño n 2,4cm là A. uM = 5cos(5 π t + π /2)(cm). B. uM = 5cos(5 π t - π /2)(cm). C. uM = 5cos(5 π t - π /4)(cm). D. uM = 5cos(5 π t + π /4)(cm). Câu 12: Sóng cơ lan truy n t ngu n O d c theo m t ñư ng th ng v i biên ñ không ñ i. th i ñi m t = 0, t i O có phương trình: u O = A cos ωt (cm). M t ñi m cách ngu n m t kho ng b ng 1/2 bư c sóng có li ñ 5cm th i ñi m b ng 1/2 chu kì. Biên ñ c a sóng là: A. 5cm. B. 2,5cm. C. 5 2 cm. D. 10cm. Câu 13: M t mũi nh n S ch m nh vào m t nư c dao ñ ng ñi u hoà v i t n s f = 40Hz. Ngư i ta th y r ng hai ñi m A và B trên m t nư c cùng n m trên phương truy n sóng cách nhau m t kho ng d = 20cm luôn dao ñ ng ngư c pha nhau. Bi t t c ñ truy n sóng n m trong kho ng t 3m/s ñ n 5m/s. T c ñó là A. 3,5m/s. B. 4,2m/s. C. 5m/s. D. 3,2m/s. Câu 14: Trong th i gian 12s m t ngư i quan sát th y có 6 ng n sóng ñi qua trư c m t mình. T c ñ truy n sóng là 2m/s. Bư c sóng có giá tr là A. 4,8m. B. 4m. C. 6m. D. 0,48m. Câu 15: Ngu n phát sóng S trên m t nư c t o dao ñ ng v i t n s f = 100Hz gây ra các sóng có biên ñ A = 0,4cm. Bi t kho ng cách gi a 7 g n l i liên ti p là 3cm. T c ñ truy n sóng trên m t nư c là A. 25cm/s. B. 50cm/s. C. 100cm/s. D. 150cm/s. Câu 16: M t ngu n O dao ñ ng v i t n s f = 25Hz t o ra sóng trên m t nư c. Bi t kho ng cách gi a 11 g n l i liên ti p là 1m. T c ñ truy n sóng trên m t nư c b ng: D. 2,5m/s. A. 25cm/s. B. 50cm/s. C. 1,50m/s. Câu 17: M t sóng âm có t n s 660Hz la truy n trong không khí v i t c ñ 330m/s, ñ l ch pha c a sóng t i hai ñi m có hi u ñư ng ñi t ngu n t i b ng 20cm là: 16 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 3π A. rad . 2 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 2π B. rad . 3 C. 4π rad . 5 D. 5π rad . 4 Câu 18: Sóng âm có t n s 450Hz lan truy n v i t c ñ 360m/s trong không khí. Gi a hai ñi m cách nhau 1m trên cùng phương truy n thì chúng dao ñ ng A. cùng pha. B. vuông pha. C. ngư c pha. D. l ch pha π /4. Câu 19: M t sóng cơ h c có t n s dao ñ ng là 400Hz, lan truy n trong không khí v i t c ñ là 200m/s. Hai ñi m M, N cách ngu n âm l n lư t là d1 = 45cm và d2. Bi t pha c a sóng t i ñi m M s m pha hơn t i ñi m N là π rad. Giá tr c a d2 b ng A. 20cm. B. 65cm. C. 70cm. D. 145cm. Câu 20: M t sóng truy n trên m t nư c bi n có bư c sóng λ = 2m. Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên cùng phương truy n sóng dao ñ ng cùng pha là A. 2m. B. 1,5m. C. 1m. D. 0,5m. Câu 21: M t sóng ngang ñư c mô t b i phương trình u = Acos π (0,02x – 2t) trong ñó x, y ñư c ño b ng cm và t ño b ng s. Bư c sóng ño b ng cm là A. 50. B. 100. C. 200. D. 5. Câu 22: M t ngư i quan sát m t chi c phao trên m t bi n th y nó nhô lên cao 7 l n trong 18 giây và ño ñư c kho ng cách gi a hai ñ nh sóng liên ti p là 3(m). T c ñ truy n sóng trên m t bi n là: A. 0,5m/s. B. 1m/s. C. 2m/s. D. 1,5m/s. Câu 23: M t sóng truy n trên m t nư c bi n có bư c sóng λ = 5m. Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên cùng phương truy n sóng dao ñ ng l ch pha nhau 900 là A. 5m. B. 2,5m. C. 1,25m. D. 3,75m. Câu 24: M t dây ñàn h i dài có ñ u A dao ñ ng v i t n s f và theo phương vuông góc v i dây, t c ñ truy n sóng trên dây là 4m/s. Xét ñi m M trên dây và cách A m t ño n 28cm, ngư i ta th y M luôn dao ñ ng l ch pha v i A m t góc ∆ϕ = (k π + π /2) v i k = 0, ± 1,…Bi t t n s f trong kho ng t 22Hz ñ n 26Hz. Bư c sóng λ b ng A. 20cm. B. 25cm. C. 40cm. D. 16cm. Câu 25: Gi s t i ngu n O có sóng dao ñ ng theo phương trình: u O = A cos ωt . Sóng này truy n d c theo tr c Ox v i t c ñ v, bư c sóng là λ . Phương trình sóng c a m t ñi m M n m trên phương Ox cách ngu n sóng m t kho ng d là: d v d = A cos ω( t + ) . v d λ d = A cos(ωt − 2π ) . λ A. u M = A sin ω( t − ) . B. u M = A cos(ωt + 2π ) . C. u M D. u M Câu 26: M t sóng cơ h c lan truy n trên m t phương truy n sóng v i t c ñ 40cm/s. Phương trình sóng c a m t ñi m O trên phương truy n ñó là uO = 2cos2 π t(cm). Phương trình sóng t i m t ñi m N n m trư c O và cách O m t ño n 10cm là A. uN = 2cos(2 π t + π /2)(cm). B. uN = 2cos(2 π t - π /2)(cm). C. uN = 2cos(2 π t + π /4)(cm). D. uN = 2cos(2 π t - π /4)(cm). Câu 27: M t sóng cơ h c lan truy n trong m t môi trư ng v t ch t t i m t ñi m cách ngu n π 3 x(m) có phương trình sóng u = 4cos( t - 2π x)(cm). T c ñ trong môi trư ng ñó có giá tr 3 A. 0,5m/s. B. 1m/s. C. 1,5m/s. D. 2m/s. Câu 28: Cho phương trình u = Acos(0,4 π x + 7 π t + π /3). Phương trình này bi u di n A. m t sóng ch y theo chi u âm c a tr c x v i t c ñ 0,15m/s. B. m t sóng ch y theo chi u dương c a tr c x v i t c ñ 0,2m/s. 17 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] C. m t sóng ch y theo chi u dương c a tr c x v i t c ñ 0,15m/s. D. m t sóng ch y theo chi u âm c a tr c x v i t c ñ 17,5m/s. Câu 29: M t ngu n sóng cơ dao ñ ng ñi u hoà theo phương trình: u = Acos(5 π t + π /2)(cm). Trong ñó t ño b ng giây. Kho ng cách gi a hai ñi m g n nhau nh t trên phương truy n sóng mà pha dao ñ ng l ch nhau 3 π /2 là 0,75m. Bư c sóng và t c ñ truy n sóng l n lư t là: A. 1,0m; 2,5m/s. B. 1,5m; 5,0m/s. C. 2,5m; 1,0m/s. D. 0,75m; 1,5m/s. Câu 30: M t sóng cơ, v i phương trình u = 30cos(4.103t – 50x)(cm), truy n d c theo tr c Ox, trong ñó to ñ x ño b ng mét (m), th i gian t ño b ng giây (s). T c ñ truy n sóng b ng A. 50m/s. B. 80m/s. C. 100m/s. D. 125m/s. Câu 31: M t ngu n O dao ñ ng v i t n s f = 50Hz t o ra sóng trên m t nư c có biên ñ 3cm(coi như không ñ i khi sóng truy n ñi). Bi t kho ng cách gi a 7 g n l i liên ti p là 9cm. ði m M n m trên m t nư c cách ngu n O ño n b ng 5cm. Ch n t = 0 là lúc ph n t nư c t i O ñi qua v trí cân b ng theo chi u dương. T i th i ñi m t1 li ñ dao ñ ng t i M b ng 2cm. Li ñ dao ñ ng t i M vào th i ñi m t2 = (t1 + 2,01)s b ng bao nhiêu ? A. 2cm. B. -2cm. C. 0cm. D. -1,5cm. Câu 32: M t ngư i quan sát m t chi c phao trên m t bi n, th y nó nhô cao 10 l n trong kho ng th i gian 36s và ño ñư c kho ng cách gi a hai ñ nh sóng lân c n là 10m. T c ñ truy n sóng trên m t bi n là A. 2,5m/s. B. 2,8m/s. C. 40m/s. D. 36m/s. Câu 33: M t sóng cơ h c lan truy n trong không khí có bư c sóng λ . Kho ng cách gi a hai ñi m trên cùng m t phương truy n sóng dao ñ ng ngư c pha nhau là λ 4 A. d = (2k + 1) . λ 2 B. d = (2k + 1) . C. d = (2k + 1)λ . D. d = kλ . Câu 34: Sóng cơ là A. s truy n chuy n ñ ng cơ trong không khí. B. nh ng dao ñ ng cơ lan truy n trong môi trư ng. C. chuy n ñ ng tương ñ i c a v t này so v i v t khác. D. s co dãn tu n hoàn gi a các ph n t c a môi trư ng. Câu 35: T c ñ truy n sóng trong m t môi trư ng A. ph thu c vào b n ch t môi trư ng và t n s sóng. B. ph thu c vào b n ch t môi trư ng và biên ñ sóng. C. ch ph thu c vào b n ch t môi trư ng. D. tăng theo cư ng ñ sóng. Câu 36: M t sóng cơ h c lan truy n trong m t môi trư ng A v i v n t c vA và khi truy n trong môi trư ng B có v n t c vB = 2vA. Bư c sóng trong môi trư ng B s A. l n g p hai l n bư c sóng trong môi trư ng A. B. b ng bư c sóng trong môi trư ng A. C. b ng m t n a bư c sóng trong môi trư ng A. D. l n g p b n l n bư c sóng trong môi trư ng A. Câu 37: Bư c sóng là A. quãng ñư ng mà m i ph n t c a môi trư ng ñi ñư c trong 1s. B. kho ng cách gi a hai ph n t c a sóng dao ñ ng ngư c pha. C. kho ng cách gi a hai ph n t sóng g n nh t trên phương truy n sóng dao ñ ng cùng pha. 18 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] D. kho ng cách gi a hai v trí xa nhau nh t c a m i ph n t c a sóng. Câu 38: Ch n câu tr l i ñúng. ð phân lo i sóng ngang hay sóng d c ngư i ta d a vào: A. t c ñ truy n sóng và bư c sóng. B. phương truy n sóng và t n s sóng. C. phương truy n sóng và t c ñ truy n sóng. D. phương dao ñ ng và phương truy n sóng. Câu 39: Ch n cùm t thích h p nh t ñi n vào ch tr ng. Khi sóng cơ truy n càng xa ngu n thì ……càng gi m. A. biên ñ sóng. B. t n s sóng. C. bư c sóng. D. biên ñ và năng lư ng sóng. Câu 40: Ch n câu tr l i sai. Năng lư ng c a sóng truy n t m t ngu n ñi m s : A. gi m t l v i bình phương quãng ñư ng truy n sóng, khi truy n trong không gian. B. gi m t l v i quãng ñư ng truy n sóng, khi môi trư ng truy n là m t ñư ng th ng. C. gi m t l v i quãng ñư ng truy n sóng, khi truy n trên m t thoáng c a ch t l ng. D. luôn không ñ i khi môi trư ng truy n sóng là m t ñư ng th ng. Câu 41: Ch n câu tr l i ñúng. Khi m t sóng cơ truy n t không khí vào nư c thì ñ i lư ng nào sau ñây không thay ñ i: A. T c ñ truy n sóng. B. T n s sóng. C. Bư c sóng. D. Năng lư ng. Câu 42 : Ch n câu tr l i ñúng. Sóng d c A. ch truy n ñư c trong ch t r n. B. truy n ñư c trong ch t r n, ch t l ng và ch t khí. C. truy n ñư c trong ch t r n, ch t l ng, ch t khí và c trong chân không. D. không truy n ñư c trong ch t r n. 1D 11B 21B 31B 41B “Ngay c trí tu thông minh nh t v n còn có ñi u ph i h c” ðÁP ÁN ð 13 2A 3B 4A 5A 6B 7A 8D 9A 12A 13D 14A 15B 16D 17C 18B 19C 22B 23C 24D 25D 26A 27A 28D 29A 32A 33B 34B 35C 36A 37C 38D 39D 42B 10B 20A 30B 40B 19 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ SÓNG CƠ - ð s 13 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] GIAO THOA SÓNG CƠ 14 S1 S2 H và tên h c sinh .................Trư ng:THPT................................................... I. Ki n th c chung: Giao thoa c a hai sóng phát ra t hai ngu n sóng k t h p S1, S2 cách nhau m t kho ng l: Xét ñi m M cách hai ngu n l n lư t d1, d2 Phương trình sóng t i 2 ngu n u1 = Acos(2π ft + ϕ1 ) và u2 = Acos(2π ft + ϕ2 ) Phương trình sóng t i M do hai sóng t hai ngu n truy n t i: u1M = Acos(2π ft − 2π d1 λ + ϕ1 ) và u2 M = Acos(2π ft − 2π d2 λ + ϕ2 ) Phương trình giao thoa sóng t i M: uM = u1M + u2M d + d 2 ϕ1 + ϕ2  ∆ϕ   d −d  + uM = 2 Acos π 1 2 + cos  2π ft − π 1 2  2  λ λ      d − d ∆ϕ  Biên ñ dao ñ ng t i M: AM = 2 A cos  π 1 2 +  v i ∆ϕ = ϕ1 − ϕ2 2  λ  l ∆ϕ l ∆ϕ - Xem thêm -