Tài liệu Bài tập về sóng cơ học

  • Số trang: 8 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 177 |
  • Lượt tải: 0
vndoc

Đã đăng 7399 tài liệu

Mô tả:

ÔN LUYỆN SÓNG CƠ HỌC Lời nói đầu: Sóng cơ học có lẽ là phần mà đa số học sinh mới học cảm thấy rất trừu tượng. Tuy nhiên những gì được viết ở chương III Sách giáo khoa lớp 12 chỉ là phần khái quát chung cho Sóng cơ và không đề cập được rõ nét các dạng toán. Đặc biệt, dù sóng cơ chỉ chiếm một lượng nhỏ trong các đề thi đại học (2 hoặc 3 câu) nhưng nó là tiền đề để học sinh có thể nắm bắt tốt hơn các phần sau với nội dung tương tự như sóng điện từ, sóng ánh sáng. Sau đây, em xin đưa ra một số bài tập về phần này với mức độ từ dễ tới khó. Mỗi phần đều có đáp số cho các bài. Một số bài do em tự giải nên khó tránh khỏi những sơ suất ngoài ý muốn. Rất mong các thầy cô, các anh chị và các bạn đọc thông cảm! I. Bài tập cơ bản về sóng cơ học: Bài 1: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp S1 , S 2 cách nhau 10 cm, dao động với bước sóng   2cm . a. Số điểm dao động cực đại và vị trí các điểm cực đại trên đoạn S1S 2 là bao nhiêu? b. Số điểm dao động cực tiểu quan sát được trên đoạn S1S 2 là bao nhiêu? Đáp số: cực đại 11 điểm, cực tiểu 10 điểm. Bài 2: Hai viên bi nhỏ cách nhau 16 cm, dao động điều hoà với tần số f  15 Hz theo phương thẳng đứng, cùng liên tiếp đập vào mặt nước và cùng xuống tới độ sâu 2 cm tại hai điểm A, B. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v  0.3m / s . Xác định biên độ dao động của nước tại các điểm M, N, P nằm trên đường AB với AM  4cm, AN  8cm, AP  12.5cm. Đáp số: AN  AM  4cm, AP  0. Bài 3: Hai loa nhỏ giống nhau tạo thành hai nguồn kết hợp S1 , S 2 đặt cách nhau 5m. Chúng phát ra âm có tần số f  440 Hz với vận tốc truyền âm v  330m / s . Tại điểm M, người quan sát nghe được âm to nhất đầu tiên khi đi từ S1 đến S 2 . Tính khoảng cách S1M . Đáp số: S1M  0.25m Bài 4: Hai nguồn sóng A và B cách nhau một khoảng l  50mm dao động trên mặt thoáng của một chất lỏng theo cùng một phương trình x  5sin100 t (mm) . Xét về một phía đường trung trực của AB ta thấy gợn sóng bậc k đi qua điểm M có hiệu số MA  MB  15mm và điểm M’ có hiệu số M ' A  M ' B  35mm ( điểm M’ cách M hai gợn). a. Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng. b. Vận sóng bậc k là cực đại ( gợn lồi) hay cực tiểu ( đứng yên)? c. Điểm gần nhất dao động ngược pha với nguồn nằm trên đường trung trực của AB cách nguồn A một khoảng bao nhiêu? Đáp số: a.   10mm; v  0.5m / s c. d  30mm. Bài 5: Tại một điểm A nằm cách xa nguồn âm một khoảng NA = 1m, đo được mức cường độ âm là: LA  90dB . Biết ngưỡng nghe của âm đó là I 0  1010 W / m 2 . a. Tìm cường độ âm I A của âm đó tại A. b. Coi môi trường hoàn toàn không hấp thụ âm. Cường độ và mức cường độ âm tại điểm B trên đường NA và cách N một khoảng NB = 10m là bao nhiêu? c. Coi nguồn âm như một nguồn đẳng hướng. Tính công suất phát âm của nguồn âm. Đáp số: a.I A  0.1W / m 2 , I B  0.001W / m 2 c.P  0.1W . Bài 6: Đầu A của một dây cao su căng thẳng được nối với bản rung có tần số f  50 Hz . Vận tốc truyền sóng trên dây là 10 m / s . a. Lúc t = 0, điểm A bắt đầu chuyển động từ vị trí cân bằng theo chiều dương, biên độ dao động là 3cm. Viết phương trình dao động tại điểm A b. Viết phương trình sóng tại điểm M cách điểm A một khoảng 5cm. c. Sợi dây coi như dài vô hạn. Xác định vị trí các điểm dao động cùng pha, ngược pha.   Đáp số: a. U A  3cos 100 t   (cm) 2  b. U M  3cos 100 t    (cm) c.Cùng: d  k .20cm ; ngược: d  10  k .20cm Bài 7: Đầu A của một sợi dây cao su căng thẳng được nối với bản rung có tần số f  100 Hz , biên độ dao động của đầu bản rung là 2mm , tốc độ truyền sóng trên dây là v  5m / s , chiều dài sợi dây là 6m. a. Tính bước sóng và xác định vị trí điểm B gần A nhất luôn dao động ngược chiều với A. b. Viết phương trình dao động của điểm M cách điểm A một khoảng 20cm. c. Tính độ dời của điểm N cách điểm A một khoảng 36.25cm vào lúc t  1s . Đáp số: a.   5cm; AB  2.5cm b. U M  2cos 200 t (mm) c. U N  0 . Bài 8: Một sợi dây MN dài 20cm, đầu N cố định, đầu M dao động với tần số f  20 Hz . Vận tốc truyền sóng trên dây là 10cm / s . a. Tính bước sóng và xác định số bụng, số nút xuất hiện trên dây khi xảy ra hiện tượng sóng dừng. b. Viết phương trình sóng tới, sóng phản xạ và tính biên độ dao động tổng hợp tại điểm K cách điểm N một khoảng 12.5cm. Biết biên độ dao động tổng hợp tại M là 1cm. c. Tính biên độ dao động tại điểm J cách điểm N một khoảng 15.375cm. Đáp số: a.   0.5cm và 80 bụng, 81 nút (cả M và N) b. U t  cos 40 t (cm);U px  cos (40 t   )(cm) . c. U K  0 ; AJ  2cm. Bài 9: Hai nguồn phát sóng kết hợp trên mặt nước tại hai điểm S1 , S 2 có biểu thức sóng: U S 1  U S 2  cos 20 t (cm) . Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 60cm / s . a. Xác định quỹ tích các điểm dao động với biên độ cực đại và các điểm đứng yên. b. Xác định số bụng, số nút và vị trí các bụng, các nút trên đoạn S1S 2 . Cho S1S 2 = 42cm. c. Tìm các điểm M dao động cùng pha với trung điểm O của S1S 2 . Xác định vị trí các điểm này trên đường trung trực của S1S 2 . Điểm M gần O nhất cách O bao nhiêu? Đáp số: a. Cực đại d1  d 2  k . 1 6  ; cực tiểu d1  d 2   k   .  2  6 b. 43 bụng, 44 nút. c. OM = 9.1576 cm. Bài 10: Một sợi dây AB dài 1.6m căng thẳng, nằm ngang, đầu B cố định, đầu A gắn vào một bản rung có tần số f  100 Hz . Khi bản rung hoạt động, trên dây AB xuất hiện hệ thống sóng dừng gồm 4 bó ( đầu A coi như một nút). a. Tính bước sóng và tốc độ truyền sóng trên dây. b. Cho biết biên độ dao động tại các bụng sóng là 10mm. Tính vận tốc cực đại của các điểm bụng. c. Tính biên độ dao động của điểm O cách đầu A một khoảng 60cm. Đáp số: a.   80cm; v  80m / s b. Vmax  2 (m / s ) c. Ao  1cm Bài 11: Trên bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ O1 , O2 thực hiện các dao động điều hoà cùng tần số f, cùng biên độ U o và cùng pha ban đầu bằng 0 theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Coi biên độ của sóng do từng nguồn phát ra truyền đến một điểm bất kì trên mặt chất lỏng đều bằng biên độ U o của nguồn. a. Viết phương trình dao động của một điểm O bất kì trên mặt chất lỏng cách O1 , O2 những đoạn x1 , x2 . Xác định vị trí những điểm có biên độ cực đại và những điểm có biên độ bằng 0. b. Chỉ xét các đường mà tại đó mặt chất lỏng không dao động và ở cùng một phía với đường trung trực của đoạn O1O2 . Nếu đường thứ nhất đi qua điểm M có hiệu số: x1  x2  2.5cm thì đường thứ 20 đi qua điểm N có hiệu số: x1 ' x2 '  10.5cm . Tìm bước sóng và tốc độ truyền sóng biết f  100 Hz . Đáp số: a. U  2U 0 cos  ( x1  x2 )  ( x1  x2 )   cos  2 ft       1  Cực đại: x1  x2  k  ; cực tiểu x1  x2   k    . 2  8 b.   cm; v  42.1cm . 19 Bài 12: Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A được gắn vào một bản rung có tần số f  100 Hz . Tốc độ truyền sóng trên dây là v  4m / s . a. Chiều dài của dây bằng 80cm. Hỏi trên dây có sóng dừng không? Giải thích. b. Nếu chiều dài sợi dây bằng 21cm thì trên dây có sóng dừng không? Nếu có hãy tính số bụng và số nút quan sát được. c. Chiều dài sợi dây vẫn bằng 21cm. Phải thay tần số của bản rung thế nào để chỉ có 8 bụng trên dây khi có sóng dừng? d. Cho tần số vẫn là 100 Hz. Hãy tính chiều dài sợi dây để vẫn có 8 bụng khi có sóng dừng. Đáp số: a. Không b. Có 11 nút, 11bụng ( một bụng hở) 500 c. f  d. l  15cm. Hz 7 Bài 13: Hai nguồn sóng cơ O1 , O2 cách nhau 20cm dao động theo phương trình U1  U 2  4cos 40 t (cm) lan truyền trong một môi trường với vận tốc 1.2 m / s . Xét các điểm trên đoạn thẳng O1O2 . a. Có bao nhiêu điểm không dao động? Tính khoảng cách từ các điểm đó đến O1 . b. Tính biên độ dao động tổng hợp tại các điểm cách O1 một khoảng 9.5cm; 10.75cm và 11cm. Đáp số: a. 6 điểm b. A  4 3cm; A  4 2cm; A  4cm . Bài 14: Sau khi bóp cò súng 9.1s người bắn nghe thấy tiếng nổ thứ hai gây ra bởi sự phản xạ âm từ vách núi ở cách xa mình 1500m. Lúc đó có gió thổi theo phương truyền âm ( vận tốc truyền âm trong không khí yên tĩnh là 330m / s ). Xác địng vận tốc của gió biết vận tốc gió lớn hơn vận tốc truyền âm. Đáp số: v  466.6m / s Bài 15: Một máy bay bay ở độ cao 100m, gây ra ở mặt đất phía dưới một tiếng ồn có mức cường độ âm là L = 130dB. Nếu muốn giảm tiếng ồn xuống mức chịu đựng được là L0  100dB thì máy bay phải bay ở độ cao bao nhiêu? Coi sóng âm là sóng cầu, bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường. Đáp số: 1000 10m . Bài 16: Người ta thực hiện giao thoa sóng trên mặt nước bằng hai nguồn kết hợp S1 , S 2 có phương trình dao động lần lượt là U1  5cos 200 t (cm, s );U 2  5sin 200 t (cm, s ) biết khoảng cách S1S 2  25cm ; vận tốc truyền sóng là 6m / s . Coi biên độ sóng là không đổi. a. Lập phương trình dao động tổng hợp tại điểm M trên mặt nước cách S1 , S 2 những khoảng lần lượt là d1  30.5cm; d 2  30cm . b. Gọi O là trung điểm của S1S 2 . Tìm vị trí của điểm N thuộc đường trung trực của S1S 2 , gần O nhất và dao động cùng pha với O. c. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1S 2 .   Đáp số: a. U M  5 3 cos  200 t    cm, s  b. ON = 186cm 3  c. 8 điểm. Bài 17: Một sợi dây len AB có chiều dài l  80cm căng ngang, đầu B buộc chặt, đầu A dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f  40 Hz , biên độ a = 2cm. Vận tốc truyền sóng là 20cm / s . a. Viết phương trình sóng tới, sóng phản xạ và sóng tổng hợp tại điểm M cách B một đoạn x. b. Xác định số bụng và số nút trên dây. c. Tìm biên độ dao động của điểm M cách B một khoảng x = 12.1cm     Đáp số: a. Sóng tổng hợp: U M  4 cos  4 x   cos  80 t   (cm) 2 2   b. 320 bụng, 321 nút ( cả A và B) c. A=3.8cm. Bài 18: ( Trích đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2004) Tại hai điểm S1 và S 2 cách nhau 10cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là U1  0.2sin 50 t (cm) và U 2  0.2sin(50 t   )(cm) . Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v  0.5 m / s . Coi biên độ sóng không đổi. Tìm phương trình dao động tổng hợp tại điểm M trên mặt chất lỏng cách các nguồn S1 , S 2 những đoạn tương ứng là d1 , d 2 . Xác định số điểm có biên độ dao động cực đại trên đoạn S1S 2 . Đáp số: U M  0.4sin  (d1  d 2 ) 2  (d1  d 2 )   cos  50 t   ; 10 điểm. 2   Bài 19: ( Trích đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2005) Một sợi dây đàn hồi, mảnh, rất dài có đầu O dao động với tần số f thay đổi được trong khoảng từ 40 Hz đến 53 Hz, theo phương vuông góc với sợi dây. Sóng tạo thành lan truyền trên dây với vận tốc không đổi là v  5m / s . a. Cho f  40 Hz . Tính chu kì và bước sóng của sóng trên dây. b. Tính tần số f để điểm M cách O một khoảng bằng 20cm luôn dao động cùng pha với O. Đáp số: a. T  0.25s,   0.125m b. f  50 Hz Bài 20: Hai nguồn kết hợp giống nhau được đặt cách nhau một khoảng x trên đường kính của một đường tròn có bán kính R ( x << R) và đối xứng qua tâm đường tròn. Biết rằng mỗi nguồn đều phát ra sóng có bước sóng  và x  5 . Tính số điểm dao động cực đại trên đường tròn. Đáp số: 22 điểm Bài 21: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ S1 và S 2 cùng tần số, cùng biên độ, cùng pha ban đầu   0 theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Coi biên độ sóng không giảm theo khoảng cách. a. Lập phương trình sóng tại điểm M trên mặt chất lỏng cách S1 và S 2 lần lượt là d1 , d 2 . Xác định những điểm có biên độ cực đại và các điểm không dao động. b. Cho tần số dao động của nguồn là f  125 Hz . Chỉ xét những đường không dao động và ở về một phía của đường trung trực S1S 2 . Nếu coi đường thứ nhất qua M có d1  d 2  1.07cm thì đường thứ 12 qua N có d1  d 2  3.67cm . Tìm bước sóng và vận tốc truyền sóng. c. Tìm biên độ, pha ban đầu tại điểm K biết d1  2.45cm và d 2  2.58cm . Biên độ dao động của nguồn là A  2mm . Đáp số: a. Cực đại: d1  d 2  k  , cực tiểu: (k  0.5) 13 325 b.   cm; v  cm / s 55 11 c. A  0.625mm;   1.4 17   Bài 22: Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn sóng d  12cm là U M  5cos  5 t   (cm) . Biết 30   lúc t  0 sóng qua gốc O với li độ bằng 0 và đang tăng. Tìm bước sóng và tốc độ truyền sóng. Đáp số:   3.6m; v  9m / s. Bài 23: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 70dB và tại trung điểm M của AB là 50 dB. Tìm mức cường độ âm tại B. Đáp số: 44 dB. Bài 24: Trong giao thoa sóng mặt nước, điểm M nằm trên một vân giao thoa có d1  d 2  27 mm và điểm N nằm trên một vân giao thoa cùng biên độ dao động có d1  d 2  51mm . Biết rằng xen vào giữa hai vân đó còn có ba vân cùng loại. Hỏi vân giao thoa qua M là vân nào? Đáp số: Vân cực tiểu thứ 5. Bài 25: Tại O có một nguồn phát âm và tại điểm A cách O một đoạn OA  1m có mức cường độ âm là LA  69dB . Cho cường độ âm chuẩn là I o  1012 W / m 2 . Xác địng cường độ âm tại điểm A và mức cường độ âm tai trung điểm B cua OA. Đáp số: I A  7.9433W / m 2 và LB  75dB . Bài 26: a. Một nguồn âm trong không gían có công suất 100W. Hãy tính cường độ âm và mức cường độ âm tại điểm A cách nguồn âm 10m biết cường độ âm chuẩn là I o  1012 W / m 2 . b. Một nguồn âm trong không khí phát đều sóng âm ra mọi phương. Tại A cách nguồn âm 15m, âm có mức cường độ âm là 80dB. Hỏi tại B cách nguồn âm 25m thì mức cường độ âm là bao nhiêu? Đáp số: a. I A  0.07958W / m 2 ; LA  10.90079 B b. LB  75.56303dB . Bài 27: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 và S 2 cách nhau 20cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là: U1  5cos 40 t (mm) và U 2  5cos(40 t   )(mm) . Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80cm / s . Hãy xác định: a. Chu kì dao động và bước sóng. b. Số điểm dao động cực đại trên đoạn S1S 2 . Đáp số: a. T  0.05s;   4cm b. 10 điểm Bài 28: ( Sử dụng máy tính bỏ túi) Tại một điểm A cách nguồn âm N ( coi như một nguồn điểm) một khoảng NA = 1.5m, có cường độ âm là I A  20.238577W / m 2 . Biết ngưỡng nghe là I o  1012 W / m 2 . Tính mức cường độ âm tại điểm B nằm trên đường thẳng NA và cách N một khoảng NB  20.5m . Coi môi trường không hấp thụ âm. Đáp số: LB  110.348548dB Bài 29: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần số f  16 Hz . Tại một điểm M cách nguồn A, B những đoạn d1  30cm, d 2  25.5cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước. Đáp số: v  24cm / s . Bài 30: Một nguồn dao động với tần số f  212.5 Hz tạo nên sóng âm trong không khí. Tại cùng một thời điểm dao động các phần tử trong không khí cách nhau 80cm ( theo phương truyền sóng) có hiệu số pha là bao nhiêu? Dùng hai nguồn dao động có tần số như trên để tạo thành sóng âm dừng. Tính khoảng cách giữa bụng và nút liên tiếp trên đoạn thẳng nối hai nguồn. Cho vận tốc truyền âm trong không khí là 340m / s Đáp số:    (rad ) ; d  0.4m II. Bài tập nâng cao về sóng cơ học: Một số công thức cần lưu ý khi giải bài tập: F  Công thức tính vận tốc trên dây: v    Fl trong đó: m F là lực căng dây  là khối lượng mỗi mét chiếu dài dây ( l là chiều dài dây, m là khối lượng dây).  Vận tốc truyền sóng thay đổi theo nhiệt độ: v  v0 1  1 t. 273   cos  20 t   (cm) , trong đó U là li độ tại thời 4 2  điểm t của một phần tử M trên dây mà vị trí cân bằng của nó có toạ độ x so với gốc toạ độ O ( x đo bằng cm; t đo bằng s). Tính vận tốc truyền sóng trên dây và xác định vị trí các điểm trên dây có biên độ là 1cm 2 Đáp số: v  80cm / s ; x    4k . 3 Bài 2: Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn sóng dao động cùng tần số 50 Hz, cùng phương và có độ lệch pha bằng  rad. Tại điểm M trên mặt nước cách A, B các khoảng 28cm và 22 cm sóng có biên độ cực tiểu. Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy cực tiểu khác. Cho AB = 8cm. a. Tính số điểm dao động với biên độ cực tiểu, cực đại trên đoạn AB. b. Gọi C và D là hai điểm trên mặt nước sao cho ABCD là hình vuông. Tính số điểm dao động với biên độ cực tiểu trên đoạn CD. Đáp số: a. Cực đại: 10 điểm; cực tiểu: 11 điểm b. 5 điểm. Bài 3: Một sóng dừng trên dây có phương trình U  a sin bx cos100 t (cm; s ) . Cho biết hai nút sóng liên tiếp cách nhau 20cm và bụng sóng to ngang 1cm. a. Tìm a, b và tính tốc độ truyền sóng trên dây. b. Tính biên độ dao động tại điểm M cách gốc 35cm. c. Tính li độ và vận tốc dao động của điểm M lúc t  0.25s . Bài 1: Một sóng dừng trên dây có dạng U  2sin x Đáp số: a. a  0.5; b   20 và v  20m / s 2  2 c. U M  cm cm; v  0. 4 4 Bài 4: Nguồn phát âm S chuyển động với vận tốc vn  54km / h phát ra một âm có tần số f  1000 Hz . Vận tốc truyền âm trong không khí là u  320m / s . Máy đo âm M chuyển động với vận tốc vm  10m / s Biết nguồn phát âm S và máy đo âm M chuyển động trên một đường thẳng ngược chiều nhau. Hỏi máy đo âm M đo được âm có tần số F bằng bao nhiêu? Đáp số: F  1081.97 Hz Bài 5: Sóng lớn trên mặt biển là sóng ngang, các điểm trên mặt biển dao động điều hoà với biên độ là a  0.6m , tần số dao động là f  2.5 Hz . Sóng đó là sóng phẳng truyền thẳng góc với bờ biển với vận tốc v  10m / s . Coi biên độ sóng không đổi. a. Lập biểu thức sóng tổng hợp ( gồm sóng tới và sóng phản xạ) từ điểm M cách bờ một khoảng d. b. Một tàu thuỷ ( coi như một chất điểm) chạy ra khơi theo phương thẳng góc với bờ, vận tốc tàu là v '  10m / s . Biểu diễn cao đô y của tàu so với mặt biển yên lặng theo toạ độ x từ tàu đến bờ. d   Đáp số: a. U M  1.2 cos cos  5 t   (m) 2 2  b. AM    b. y  0.6 cos   x    m  . 2  Bài 6: Một âm thoa gắn với một sợi dây căng thẳng phát sinh dao động ngang có tần số f  440 Hz , biên độ là 0. 5 mm. Sợi dây có khối lượng 0.01kg cho mỗi mét chiều dài và có lực căng 1000N. Dao động truyền sóng không tắt dần. a. Tính bước sóng và lập phương trình dao động của một điểm trên dây cách đầu dây một đoạn d. b. Tính vận tốc và gia tốc cực đại của mỗi điểm trên dây. c. Tính công suất trung bình cần cung cấp cho âm thoa để dao động của nó được duy trì. Đáp số: a.   0.7187m ; U  0.5cos  880 t  2.783 d  mm  b. vm  1.382m / s ; am  3821m / s 2 . c. P  3.02W Bài 7: Khoảng cách giữa hai ngọn sóng biển liên tiếp là 5m. Một thuyền máy đi ngược chiều sóng thì tần số va chạm của sóng vào thuyền là 4Hz. Nếu thuyền máy đi xuôi chiều sóng thì tần số va chạm là 2Hz. Tính vận tốc truyền của sóng biển và vận tốc của thuyền máy. Biết vận tốc truyền của sóng biển lớn hơn vận tốc của thuyền máy. Đáp số: vs  15m / s , vt  5m / s . Bài 8: Hai loa điện giống nhau đặt đối diện nhau tại hai đầu của đoạn AB và được mắc song song vào một nguồn điện âm tần điều hoà. Lúc đầu hai màng loa dao động cùng chiều. a. Hai loa có phải hai nguồn sóng kết hợp không? Vì sao? b. Đứng ở điểm C giữa đoạn AB sẽ nghe thấy âm của hai loa phát ra mạnh hơn hay yếu hơn so với trường hợp một loa bị ngắt? Vì sao? c. Nối hai đầu dây của nguồn với một loa, hoán đổi hai đầu dây đó cho nhau rồi nối lại với loa đó. Đứng ở C sẽ nghe thấy âm của hai loa mạnh hơn hay yếu hơn so với trường hợp một loa bị ngắt? Vì sao? Cho rằng khoảng cách AC và bước sóng lớn hơn nhiều so với kích thước của người, và việc ngắt một loa không làm thay đổi hiệu điện thế hiệu dụng của nguồn. Đáp số: a. Có b. Mạnh hơn c. Ở C sẽ không nghe được. Bài 9: ( Trích đề thi tuyển sinh đại học khối A năm 2010) Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình U A  2 cos 40 t và U B  2 cos(40 t   ) (mm; s). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm / s. Xét hình vuông ABMN trên mặt thoáng chất lỏng. Tính số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM. Đáp số: 19 điểm. III. Một số bài tập thực hành dành cho hoc sinh giỏi: Bài 1: Trong một số trường hợp, nhờ một đồng hồ bấm giây người ta có thể đo được chiều dài của một tia chớp theo thời gian kéo dài của tiếng sấm. Hỏi trong những trường hợp đó, người ta đã làm như thế nào? Gợi ý: Nguồn âm càng xa thì thời gian âm truyền tới sẽ càng lớn. Bài 2: Người ta gõ đều đặn một chiếc chuông treo trên cột mỗi giây một lần. Hỏi có thể xác định được vận tốc của âm trong không khí bằng cách quan sát các cú gõ và nghe âm thanh từ đó phát ra khi trong tay chỉ có một chiếc thước đêcamét không? Gợi ý: Trong một giây ánh sáng truyền được 300000 km còn âm chỉ truyền được 300 m. Bài 3: Một người quan sát đứng cạnh đường sắt thấy một con tàu hú còi kéo dài đi qua trước mặt mình. Nếu tai người đó đủ thính, anh ta có thể xác định khá chính xác tốc độ của tàu mà không cần một dụng cụ nào, chỉ cần biết tốc độ của âm trong không khí là đủ. Bạn hãy giải thích xem anh ta làm điều đó như thế nào? Gợi ý: Chú ý tới sự biến thiên độ cao của tín hiệu. Bài 4: Sau khi đi từ chạm du lịch ở bên một bờ hồ sang đến bờ bên kia, đoàn du khách quyết định xem giờ để nghỉ ngơi một chút. Thời tiết lúc đó tĩnh lặng nên họ có thể nghe rất rõ tiếng loa truyền thanh đặt ở trung tâm trạm du lịch cũng như có thể nghe bản tin cuối cùng khi bật đài mà họ mang theo. Sau đó một du khách nói họ ở cách trạm du lịch chỉ có 3 km. Hỏi người đó xác định được khoảng cách ấy bằng cách nào? Gợi ý: Trước bản tin cuối cùng bao giờ đài phát thanh cũng phát tín hiệu báo giờ. Bài 5: Một hòn đá được ném xuống mặt hồ yên tĩnh. Cần phải làm gì để xác định được tầm bay của hòn đá nếu chỉ có một thước mét và một đồng hồ bấm giây? Gợi ý: Sóng tạo bởi hòn đá rơi xuống nước truyền từ điểm hòn đá rơi tới bờ. Bài 6: Tần số của một âm thoa làm bằng hợp kim inva ( hợp kim thép pha niken với độ dãn nở rất nhỏ) bằng 440 Hz, và thực tế không phụ thuộc vào nhiệt độ. Vậy thì liệu có thể xác định được nhiệt độ trong phòng thí nghiệm bằng cách đếm số dao động của âm thoa và của một ống đàn oóc, biết rằng ống này ở 0 C cũng tạo 440 dao động trong một giây và có chiều dài không phụ thuộc vào nhiệt độ. Gợi ý: Lưu ý rằng vận tốc của âm cùng cỡ với vận tốc của các phân tử trong một chất khí.
- Xem thêm -