Sóng cơ truyền trong môi trường dọc theo trục Ox với phương trình[cm; s]. Vận tốc truyền sóng này trong môi trường trên bằng Một dao động có phương trình u = sin40πt. Sau thời gian 1,7 s thì sóng tạo bởi dao động này sẽ truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng? Từ điểm A, sóng âm có tần số f = 50Hz được truyền tới điểm B. Tốc độ truyền âm là v = 430m/s. Khi đó, trên khoảng cách từ A đến B, người ta nhận được một số nguyên lần bước sóng. Sau đó, thí nghiệm được làm lại với nhiệt độ tăng thêm ∆t=20Kkhi đó số bước sóng quan sát được trên AB giảm đi 2 bước sóng. Hãy tìm khoảng cách AB nếu biết rằng cứ nhiệt độ tăng thêm 1K thì vận tốc truyền âm tăng thêm 0,5m/s? Sóng dọc truyền được trong các môi trường Sóng âm [có thể gây ra cảm giác âm trong tai người] được định nghĩa là những sóng cơ học có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz. Cho biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s. Âm phát ra từ nguồn có tần số 680 Hz. Xét 2 điểm cách nguồn âm những khoảng 6,1 m và 6,35 m trên cùng một phương truyền, độ lệch pha của sóng âm tại hai điểm đó là: Hai điểm P và Q đặt trên phương truyền sóng cách nhau 120m, sóng truyền mất 0,4s. Biết tần số góc của của sóng là 200rad/s. Bước sóng của sóng là Trên một sợi dây dài vô hạn có một sóng cơ lan truyền theo phương Ox với phương trình sóng u = 2cos[10πt –x] [cm] [ trong đó t tính bằng s; x tính bằng m]. M, N là hai điểm nằm cùng phía so với O cách nhau 5 m. Tại cùng một thời điểm khi phần tử M đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì phần tử N Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền sóng là 80cm/s, khoảng cách giữa hai gợn sóng liên tiếp là 4cm. Tần số của sóng là Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương truyền sóng tại nguồn O là: u0 = Acos[t -π2[cm]. Một điểm M cách nguồn O bằng bước sóng ở thời điểm t = chu kì có độ dịch chuyển uM= 2 cm. Biên độ sóng là Một sóng cơ học có chu kì sóng bằng 4.10-5 s. Tần số dao động của các phần tử trong quá trình truyền sóng bằng bao nhiêu?
Cách giải Bài tập xác định li độ, vận tốc, trạng thái của phần tử trong Sóng cơ hay, chi tiết
Trang trước Trang sau
Quảng cáo
Xét bài toán yêu cầu tính li độ tại N khi biết li độ tại M, 2 điểm MN cách nhau 1 đoạn là d và M nằm trước N so với nguồn.
- Bước 1: Xác định độ lệch pha giữa 2 điểm M, N: ΔφMN = 2πdMN/λ
- Bước 2: Xác định pha dao động của M.
- Bước 3: Từ M trên đường tròn lượng giác, quay theo chiều kim đồng hồ 1 góc ΔφMN để tìm pha của N [ΔφN] [vì dao động tại M sớm pha hơn dao động tại N].
- Bước 4: Xác định li độ dao động của N: uN = A.cosφN
Lưu ý: Khi đề bài cho vận tốc, gia tốc,…ta chuyển về li độ và làm tương tự hoặc có thể sử dụng trực tiếp vòng tròn lượng giác biểu diễn vận tốc, gia tốc.
Ví dụ 1: Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s. Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26 cm [M nằm gần nguồn sóng hơn]. Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M hạ xuống thấp nhất là:
A. 11/120 [s] B. 1/60 [s] C. 1/120 [s] D. 1/12 [s]
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Bước sóng λ = v/f = 0,12m = 12cm.
Độ lệch pha giữa 2 điểm M, N: ΔφMN = 2πdMN/λ = 2&pi.26/12 = 4π + π/3 rad
Vì M nằm gần nguồn sóng hơn nên M dao động sớm pha hơn N góc π/3.
Tại thời điểm t, ta có N hạ xuống thấp nhất, M đang đi lên, sau đó một khoảng thời gian ∆t thì M sẽ hạ xuống thấp nhất:
Ví dụ 2: Một sóng truyền theo phương AB. Tại một thời điểm nào đó, hình dạng sóng được biểu diễn trên hình vẽ. Biết rằng điểm M đang đi lên vị trí cân bằng. Khi đó điểm N đang chuyển động như thế nào?
A. Đang đi lên B. Đang nằm yên.
C. Không đủ điều kiện để xác định. D. Đang đi xuống.
Hướng dẫn giải:
Chọn A
Vì M đang đi lên nên ta hiểu rằng: sóng truyền theo hướng từ B sang A, khi đó điểm N sẽ di lên. [Để dễ hiểu nhất ta hãy tưởng tượng một sợi dây thép có dạng như hình vẽ, sau đó ta kéo sang trái thì điểm N phải trượt lên]
Quảng cáo
Ví dụ 3: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây rất dài với biên độ không đổi với chu kì T. Ba điểm A, B và C nằm trên sợi dây sao cho B là trung điểm của AC. Tại thời điểm t1, li độ của ba phần tử A, B, C lần lượt là 5,4 mm; 0 mm; 5,4 mm. Nếu tại thời điểm t2 li độ của A và C đều bằng +7,2mm, thì li độ của phần tử tại B tại thời điểm t2 + T/12 có độ lớn là:
A. 10,3 mm. B. 4,5 mm. C. 9 mm. D. 7,8 mm.
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Không mất tính tổng quát ta biểu diễn hai thời điểm như trên hình vẽ.
Vì độ lệch pha của dao động tại A, B, C không đổi tại mọi thời điểm nên từ hình vẽ ta có:
Tại thời điểm t1: sin Δφ/2 = 5,4/a
Tại thời điểm t2: cos Δφ/2 = 7,2/a
Tại thời điểm t3 = t2 + T/12, tức là sau thời điểm t2, vectơ OB quét thêm góc:
Suy ra li độ của phần tử tại B: uB = acos[π/6] = 9cos[π/6] = 7,8cm.
Ví dụ 4: Cho sóng cơ ổn định, truyền trên một sợi dây rất dài từ một đầu. Tốc độ truyền sóng trên dây là 2,4 m/s, tần số sóng là 20 Hz, biên độ sóng là 4 mm. Hai điểm M và N trên dây cách nhau 37 cm, sóng truyền từ M đến N. Tại thời điểm t, sóng tại M có li độ -2 mm và đang đi về vị trí cân bằng. Vận tốc sóng tại N ở thời điểm t – 1,1125s là:
A. 16π cm/s B. -8√3 cm/s C. 80√3 mm/s D. -8π cm/s
Hướng dẫn giải:
Chọn B
Bước sóng của sóng λ = v/f = 12cm
Độ lệch pha dao động giữa hai điểm M và N là: ΔφMN = 2πdMN/λ = 37π/6 = 6π + π/6
Sóng truyền từ M đến N nên M dao động sớm pha hơn N góc π/6.
Sử dụng vòng tròn lượng giác ta vẽ các vectơ quay biểu diễn dao động tại M và N:
Thời điểm t – 1,1125s ứng với góc lùi: α = 2πft = 44π + π/2
Từ hình vẽ ta xác định được tại thời điểm t – 1,1125s, phần tử N có li độ uN = -2mm và đang đi xuống theo chiều âm [vN < 0].
Vận tốc của M khi đó là:
Câu 1: Một dao động lan truyền trong môi trường liên tục từ điểm M đến điểm N cách M một đoạn 7λ/3 cm. Sóng truyền với biên độ A không đổi. Biết phương trình sóng tại M có dạng uM = 3cos2πt [uM tính bằng cm, t tính bằng giây]. Vào thời điểm t1 tốc độ dao động của phần tử M là 6 cm/s thì tốc độ dao động của phần tử N là:
A. 3π [cm/s]. B. 0,5π [cm/s]. C. 4π[cm/s]. D. 6π[cm/s].
Chọn A
Độ lệch pha dao động giữa hai điểm M và N là:
Suy ra vận tốc dao động của M sớm pha hơn N góc 2π/3 rad.
Ta có: uM = 3cos2πt [cm] → vM = 6πcos[2πt + π/2] [cm/s].
Sử dụng vòng tròn lượng giác ta vẽ các vectơ quay biểu diễn vận tốc tại M và N:
Ta thấy tại thời điểm t1 N có vận tốc: vN = -3π cm/s.
Câu 2: Một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài. Hai điểm PQ = 9λ/4 sóng truyền từ P đến Q. Những kết luận nào sau đây đúng?
A. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại.
B. Li độ P, Q luôn trái dấu.
C. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực tiểu.
D. Khi P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu [chọn mốc thế năng ở vị trí cân bằng].
Quảng cáo
Chọn D
Độ lệch pha dao động giữa hai điểm P và Q là:
Sóng truyền từ P đến Q nên P dao động sớm pha hơn Q một góc π/2.
Khi Q có li độ cực đại thì P qua vị trí cân bằng theo chiều âm [v < 0], suy ra A và B sai.
Vì sóng truyền từ P đến Q nên khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại => C sai
Khi P có thế năng cực đại [P ở vị trí biên] thì Q có thế năng cực tiểu [Q ở vị trí cân bằng]
=> D đúng.
Câu 3: Trên sợi dây có ba điểm M, N và P khi sóng chưa lan truyền thì N là trung điểm của MP. Khi sóng truyền từ P đến M với biên độ không đổi thì vào thời điểm t1 M và P là hai điểm gần nhau nhất mà các phần tử tại đó có li độ tương ứng là –6 mm và +6 mm vào thời điểm kế tiếp gần nhất t2 = t1 + 0,75s thì li độ của các phần tử tại M và P đều là +8 mm. Tốc độ dao động của phần tử N vào thời điểm t1 có giá trị gần đúng nhất là
A. 4,5 cm/s B. 2,1 cm/s C. 1,4 cm/s D. 8 cm/s.
Chọn B
Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn li độ dao động tại M, N và P ở hai thời điểm t1 và t2 [lưu ý sóng truyền từ P đến M nên vectơ OP quay trước vectơ OM].
Vì độ lệch pha của dao động tại M, N, P không đổi tại mọi thời điểm nên từ hình vẽ ta có:
Tại thời điểm t1: sin Δφ/2 = 6/a
Tại thời điểm t2: cos Δφ/2 = 8/a
Thời điểm kế tiếp gần nhất t2 = t1 + 0,75s, tức là sau thời điểm t1, vectơ ON quét thêm góc ∆φN = π/2 [do N đi từ cân bằng ra biên dương]
Mặt khác: ΔφN = ω.0,75 = π/2 → ω = 2π/3 rad/s
Vào thời điểm t1, phần tử N đang đi qua vị trí cân bằng nên có tốc độ cực đại:
vN = vmax = ω.A = 20π/3 mm/s = 2,09 cm/s
Câu 4: Sóng ngang có tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 2 m/s. Trên một phương truyền sóng đến điểm M rồi mới đến N cách nó 21,25cm. Tại thời điểm t, điểm M hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất?
A. 3/400s. B. 0,0425s. C. 1/80s. D. 3/80s.
Chọn C
Bước sóng: λ = v/f = 200/20 = 10 cm
Dao động tại M sớm pha hơn tại N [M quay trước N]:
Hiện tại điểm M hạ xuống thấp nhất [hình chiếu ở biên âm] nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn.
Để N sẽ hạ xuống thấp nhất [N ở biên âm] thì nó phải quay thêm một góc ∆φ = π/4 rad, tương ứng với thời gian: ∆t = T/4 = 1/80s.
Câu 5: Một sóng cơ lan truyền trên sợi dây từ C đến B với chu kì T = 2 s, biên độ không đổi. Ở thời điểm t1, li độ các phần tử tại B và C tương ứng là – 20 mm và + 20 mm; các phần tử tại trung điểm D của BC đang ở vị trí cân bằng. Ở thời điểm t2, li độ các phần tử tại B và C cùng là +8 mm. Tại thời điểm t3 = t2 + 0,4 s li độ của phần tử D có vận tốc gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. - 64,36 mm/s. B. 67,93 mm/s. C. -67,93 mm/s. D. 93,67 mm/s.
Chọn A
Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn li độ dao động tại B, D và C ở hai thời điểm t1 và t2 [lưu ý sóng truyền từ C đến B nên vectơ OC quay trước vectơ OB].
Vì độ lệch pha của dao động tại M, N, P không đổi tại mọi thời điểm nên từ hình vẽ ta có:
Tại thời điểm t1: sin Δφ/2 = 20/a
Tại thời điểm t2: cos Δφ/2 = 8/a
Thời điểm t3 = t2 + 0,4s, tức là sau thời điểm t2 [D ở biên dương], vectơ OD quét thêm góc ∆φD = ω.0,4 = 2π/5 rad = 72o.
Như vậy tại thời điểm t3, D có li độ uD = a.cos72o và đang đi theo chiều âm. Vận tốc của phần tử D khi đó là:
Câu 6: Có hai điểm M và N trên cùng một phương truyền của sóng trên mặt nước, cách nhau 5,75λ [λ là bước sóng]. Tại một thời điểm t nào đó, mặt thoáng ở M cao hơn vị trí cân bằng 9mm và đang đi lên; còn mặt thoáng ở N thấp hơn vị trí cân bằng 12mm và đang đi lên. Coi biên độ sóng không đổi. Biên độ sóng a và chiều truyền sóng là
A. 13 mm, truyền từ M đến N B. 15 mm, truyền từ N đến M
C. 15 mm, truyền từ M đến N. D. 13 mm, truyền từ N đến M.
Chọn B
Độ lệch pha của M và N là: Δφ = 2πdMN/λ = 2π.5,75λ/λ = 10π + 3π/2
Suy ra M dao động vuông pha so với N
Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn li độ dao động tại M và N ở thời điểm t.
Ở thời điểm hiện tại có uM = 9mm [đang đi lên, tức là đi theo chiều dương] và uN = -12mm [đang đi lên, tức là đi theo chiều dương] nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn.
Ta thấy, vectơ quay ON chạy trước nên N sớm pha hơn M, tức là sóng truyền qua N rồi mới đến M => Chọn B.
Câu 7: Lúc t = 0, đầu O của sợi dây cao su bắt đầu dao động đi lên với chu kì 2 s. Biên độ 5 cm, tạo thành sóng lan truyền trên dây với tốc độ 2 m/s. Điểm M trên dây cách O một đoạn 1,4 m. Thời điểm đầu tiên để phần tử tại M đến vị trí thấp hơn vị trí cân bằng 2,5 cm xấp xỉ bằng
A. 1,17s. B. 25s. C. 1,87s. D. 0,7s.
Chọn C
+ Bước sóng của sóng: λ = v.T = 4m
Sóng truyền từ O đến M, nên M bắt đầu dao động đi lên từ VTCB vào thời điểm:
t1 = d/v = 1,4/2 = 0,7s
Sau đó M dao động điều hòa với biên độ A = 5cm.
+ Khoảng thời gian kể từ khi M bắt đầu đi lên cho tới khi M đến vị trí thấp hơn vị trí cân bằng 2,5 cm ứng với góc quét: α = 180o + 30o = 210o
Khoảng thời gian tương ứng là: Δt = 210o/360oT = 7/6s
Thời điểm đầu tiên để phần tử tại M đến vị trí thấp hơn vị trí cân bằng 2,5 cm là:
t2 = t1 + ∆t = 0,7 + 7/6 = 1,87s
Câu 8: [ĐH – 2012] Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li độ dao động của phần tử tại M là 3 cm thì li độ dao động của phần tử tại N là 3 cm. Biên độ sóng bằng
A. 6cm B. 3cm C. 2√3cm D. 3√2cm
Chọn C
Bài toán không nói rõ sóng truyền theo hướng nào nên ta giả sử truyền qua M rồi mới đến N và biểu diễn như hình vẽ.
Dao động tại N trễ pha hơn hơn M:
Từ hình vẽ ta tìm được biên độ A:
Câu 9: Sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau d = 5λ/3 . Tại thời điểm t có uM = +4cm và uN = -4cm. Thời điểm gần nhất để uM = 2cm là:
A. t2 = t1 + T/3. B. t2 = t1 + 0,262T C. t2 = t1 + 0,095T D. t2 = t1 + T/12
Chọn C
Dao động M sớm pha hơn tại N [M quay trước N]:
Tại thời điểm t = t1 có uM = +4cm và uN = -4cm nên M và N phải ở các vị trí như trên vòng tròn.
Từ hình vẽ ta tìm được biên độ:
Để M có li độ 2cm thì nó phải quay thêm một góc:
Tương ứng với thời gian: ∆t = 0,095T => Chọn C.
Câu 10: Tại thời điểm đầu tiên t = 0, đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 2,5 Hz. Gọi P, Q là hai điểm cùng nằm trên một phương truyền sóng cách O lần lượt là 8 cm và 16 cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 24 cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Hỏi sau thời gian ngắn nhất là bao lâu thì O, P, Q thẳng hàng?
A. 0,16 s. B. 0,25 s. C. 0,56 s. D. 0,2 s.
Chọn D
Bước sóng: λ = v/f = 24/2,5 = 12cm.
Chu kì sóng: T = 1/f = 0,4s.
Thời gian cần thiết để sóng truyền từ O đến P và O đến Q lần lượt là:
Ở thời điểm t = T/2 = 0,2s điểm O trở về vị trí cân bằng và sóng mới truyền được một đoạn λ/2 = 6cm, nghĩa là chưa truyền đến P [cả P và Q đều chưa dao động] tức là lúc này O, P và Q thẳng hàng Chọn D.
Câu 11: Một sóng cơ học lan truyền trên mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s. Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng, trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau 26 cm [M nằm gần nguồn sóng hơn]. Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Khoảng thời gian ngắn nhất sau đó điểm M lên cao nhất là:
A. 11/120s. B. 1/60s. C. 1/120s. D. 1/30s.
Chọn D
Bước sóng: λ = v/f = 1,2/10 = 0,12m = 12cm
Dao động tại M sớm pha hơn tại N [M quay trước N]:
Thời điểm t, N hạ xuống thấp nhất [N ở biên âm] nên N và M ở các vị trí như trên vòng tròn.
Để M lên cao nhất [M ở biên dương] thì nó phải quay thêm một góc: α = 2π/3 rad, tương ứng với khoảng thời gian .
Câu 12: Sóng ngang truyền trên mặt nước với bước sóng 0,1m. Sóng đến điểm M rồi mới đến N cách nó 21,5 cm. Thời gian truyền sóng từ M đến N là 2,15s. Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất?
A. 17/20s. B. 7/20s. C. 1/20s. D. 3/20s.
Chọn A
Tốc độ truyền sóng:
Chu kì sóng: T = λ/v = 1s
Dao động tại M sớm pha hơn tại N [M quay trước N]:
Do vậy M sớm pha hơn N góc ∆φ = 3π/10 rad = 54o
Thời điểm t, N hạ xuống thấp nhất [N ở biên âm] nên N và M ở các vị trí như trên vòng tròn.
Để M hạ xuống thấp nhất [M ở biên âm] thì nó phải quay thêm một góc:
α = 360o – 54o = 306o, tương ứng với khoảng thời gian:
Câu 13: Một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây rất dài từ M đến P với biên độ không đổi với chu kì T. Ba điểm M, N và P nằm trên sợi dây sao cho N là NP = -3NM . Tại thời điểm t1, li độ của ba phần tử M, N, P lần lượt là -5√3 mm; uN1 mm; 5√3 mm. Nếu tại thời điểm t2 li độ của M và P đều bằng +5 mm, thì li độ của phần tử tại N tại thời điểm t2 + T/24 có độ lớn là:
A. 4√3 mm. B. 5√3 mm. C. 5√2 mm. D. 10 mm.
Chọn C
Vì
M dao động sớm pha hơn P một góc:
M dao động sớm pha hơn N một góc:
Sử dụng vòng tròn lượng giác biểu diễn li độ dao động tại M, N, P, C [trung điểm MP] ở hai thời điểm t1 và t2 [lưu ý sóng truyền từ M đến P nên vectơ OM quay trước vectơ OP].
Vì độ lệch pha của dao động tại M, N, C, P không đổi tại mọi thời điểm nên từ hình vẽ ta có:
Tại thời điểm t1: sin α1/2 = 5√3/A
Tại thời điểm t2: sin α1/2 = 5/A
Suy ra α1 = 120o; α2 = 30o → ở thời điểm t2, trên hình vẽ
Thời điểm t3 = t2 + T/24 s, tức là sau thời điểm t2, vectơ ON quét thêm góc ∆φN = 15o.
Như vậy tại thời điểm t3, ∠NOC = 30 + 15 = 45o , do đó N có li độ uN = A.cos45o = 5√2 mm.
Câu 14: Một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước từ nguồn O với bước sóng λ. Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB > OA. Biết OA = 7λ. Tại thời điểm người ta quan sát thấy giữa A và B có 5 đỉnh sóng [kể cả A và B] và lúc này góc ∠ACB đạt giá trị lớn nhất. Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn AC bằng
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.
Chọn C.
Giữa A và B có 5 đỉnh sóng với A, B cũng là đỉnh sóng →AB = 4λ.
Ta có:
Từ biểu thức trên ta thấy góc ∠ACB lớn nhất khi
Dựng đường cao OH, ta có:
Gọi M là một điểm trên AC, để M ngược pha với nguồn thì
+ Điểm M ngược pha với nguồn trên đoạn HC thỏa mãn:
OH ≤ dM ≤ OC ↔ 5,47 ≤ k + 0,5 ≤ 8,775
↔ 4,97 ≤ k ≤ 8,275. Suy ra trên HC có ta 4 vị trí thỏa mãn.
+ Điểm M ngược pha với nguồn trên đoạn HA thỏa mãn:
OH < dM ≤ OA ↔ 5,47 ≤ k + 0,5 ≤ 7
↔ 4,97 ≤ k ≤ 6,5. Suy ra trên HA có 2 vị trí thỏa mãn.
Vậy trên AC có 6 vị trí của M ngược pha với nguồn.
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
Trang trước Trang sau
Chương 2 Sóng cơ Lý thuyết và bài tập
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây [351.97 KB, 24 trang ]
d
1
0 N
N
d
d
2
M
A
C
B
I
D
G
H
F
E
J
Phương truyền sóng
λ
2λ
2
λ
2
3
λ
CHƯƠNG II: SÓNG CƠ
A. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ:
I.SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ :
1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại
+ Sóng cơ là những dao động lan truyền trong môi trường .
+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động
xung quanh vị trí cân bằng cố định.
+ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền
sóng. Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.
+ Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo.
2.Các đặc trưng của một sóng hình sin
+ Biên độ của sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
+ Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường sóng truyền qua.
+ Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng : f =
T
1
+ Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường .
+ Bước sóng λ: là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ. λ = vT =
f
v
.
+Bước sóng λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha.
+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là
λ
2
.
+Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương
truyền sóng mà dao động vuông pha là
λ
4
.
+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương
truyền sóng mà dao động cùng pha là: kλ.
+Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trên phương
truyền sóng mà dao động ngược pha là: [2k+1]
λ
2
.
+Lưu ý: Giữa n đỉnh [ngọn] sóng có [n - 1] bước sóng.
3. Phương trình sóng:
a.Tại nguồn O: u
O
=A
o
cos[ωt]
b.Tại M trên phương truyền sóng: u
M
=A
M
cosω[t-∆t]
Nếu bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng
thì biên độ sóng tại O và tại M bằng nhau: A
o
= A
M
= A.
Thì : u
M
=Acosω[t -
v
x
] =Acos 2π[
λ
x
T
t
−
]
c.Tổng quát:Tại điểm O: u
O
= Acos[ωt + ϕ].
d.Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng.
* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:u
M
= A
M
cos[ωt + ϕ -
x
v
ω
] = A
M
cos[ωt + ϕ -
2
x
π
λ
]
* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì: u
M
= A
M
cos[ωt + ϕ +
x
v
ω
] = A
M
cos[ωt + ϕ +
2
x
π
λ
]
e. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x
1
, x
2:
1 2 1 2
2
x x x x
v
ϕ ω π
λ
− −
∆ = =
-Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì:
2
x x
v
ϕ ω π
λ
∆ = =
[Nếu 2 điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì : ∆ϕ = ]
- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:
+ dao động cùng pha khi: d = kλ
+ dao động ngược pha khi: d = [2k + 1]
Trang 1
O
x
M
x
O
M
x
sóng
u
x
+ dao động vuông pha khi: d = [2k + 1]
với k = 0, ±1, ±2
Lưu ý: Đơn vị của x, x
1
, x
2
,d,
λ
và v phải tương ứng với nhau.
f. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số
dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f.
II. GIAO THOA SÓNG
1. Điều kiện để có giao thoa: Hai sóng là hai sóng kết hợp tức là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha
không đổi theo thời gian [hoặc hai sóng cùng pha].
2.Lý thuyết giao thoa:
Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S
1
, S
2
cách nhau một khoảng l:
+Phương trình sóng tại 2 nguồn :[Điểm M cách hai nguồn lần lượt d
1
, d
2
]
1 1
Acos[2 ]u ft
π ϕ
= +
và
2 2
Acos[2 ]u ft
π ϕ
= +
+Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:
1
1 1
Acos[2 2 ]
M
d
u ft
π π ϕ
λ
= − +
và
2
2 2
Acos[2 2 ]
M
d
u ft
π π ϕ
λ
= − +
+Phương trình giao thoa sóng tại M: u
M
= u
1M
+ u
2M
1 2 1 2 1 2
2 os os 2
2 2
M
d d d d
u Ac c ft
ϕ ϕϕ
π π π
λ λ
− + +∆
= + − +
+Biên độ dao động tại M:
1 2
2 os
2
M
d d
A A c
ϕ
π
λ
− ∆
= +
÷
với
2 1
∆ = −
ϕ ϕ ϕ
+Chú ý:Tìm số điểm dao động cực đại, số điểm dao động cực tiểu:
Cách 1 * Số cực đại:
[k Z]
2 2
l l
k
ϕ ϕ
λ π λ π
∆ ∆
− + < < + + ∈
* Số cực tiểu:
1 1
[k Z]
2 2 2 2
l l
k
ϕ ϕ
λ π λ π
∆ ∆
− − + < < + − + ∈
Cách 2 :
Ta lấy: S
1
S
2
/λ = m,p [m nguyên dương, p phần phân sau dấu phảy]
Số cực đại luôn là: 2m +1[ chỉ đối với hai nguồn cùng pha]
Số cực tiểu là:+Trường hợp 1: Nếu p n] có chiều dài l thì bước sóng
nm
l
λ
−
=
;
+ Số lần nhô lên trên mặt nước là N trong khoảng thời gian t giây thì
1−
=
N
t
T
-Độ lệch pha: Độ lệch pha giữa 2 điểm nằm trên phương truyền sóng cách nhau khoảng d là
λ
π
ϕ
d2
=∆
- Nếu 2 dao động cùng pha thì
πϕ
k2=∆
- Nếu 2 dao động ngược pha thì
πϕ
]12[ +=∆ k
2 –Phương pháp :
Áp dụng các công thức chứa các đại lượng đặc trưng:
T
1
f =
;
f
v
vTλ ==
;
λ
π
ϕ
d2
=∆
a –Ví dụ :
Câu 1: Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi rất dài. Phương trình sóng tại một điểm trên dây có
dạng u = 4cos[20πt -
.x
3
π
][mm]. Với x: đo bằng met, t: đo bằng giây. Tốc độ truyền sóng trên sợi dây có
giá trị.
A. 60mm/s B. 60 cm/s C. 60 m/s D. 30mm/s
Giải: Ta có
.x
3
π
=
2 .xπ
λ
=> λ = 6 m => v = λ.f = 60 m/s [chú ý: x đo bằng met] Đáp án C
Câu 2: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là
5cos[6 ]u t x
π π
= −
[cm], với t đo bằng s, x
đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là
A. 3 m/s. B. 60 m/s. C. 6 m/s. D. 30 m/s.
Giải : Phương trình có dạng
]
2
cos[ xtau
λ
π
ω
−=
.Suy ra:
][3
2
6
]/[6 Hzfsrad ==⇒=
π
π
πω
;
2
x
π
λ
= πx =>
m2
2
=⇒=
λπ
λ
π
⇒
v =
f.
λ
= 2.3 = 6[m/s]
⇒
Đáp án C
Câu 3: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 10 ngọn sóng qua mặt trong 36 giây, khoảng cách giữa hai
ngọn sóng là 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển.
A. 0,25Hz; 2,5m/s B. 4Hz; 25m/s C. 25Hz; 2,5m/s D. 4Hz; 25cm/s
Giải : Xét tại một điểm có 10 ngọn sóng truyền qua ứng với 9 chu kì.
T=
36
9
= 4s. Xác định tần số dao động.
1 1
0,25
4
f Hz
T
= = =
Xác định vận tốc truyền sóng:
[ ]
10
=vT v= 2,5 m/ s
T 4
λ
λ ⇒ = =
Đáp án A
Câu 4: Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo ra sóng ổn định trên
mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ
nhất cách gợn thứ năm 0,5m. Tốc độ truyền sóng là
A. 30 m/s B. 15 m/s C. 12 m/s D. 25 m/s
Giải : 4λ = 0,5 m ⇒ λ = 0,125m ⇒ v = 15 m/s ⇒ Đáp án B.
Câu 5 : Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng
với tần số f = 2Hz. Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa 2 gợn sóng liên
tiếp là 20cm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :
Trang 6
A.160[cm/s] B.20[cm/s] C.40[cm/s] D.80[cm/s]
Giải:.khoảng cách giữa hai gợn sóng :
20
=
λ
cm v=
scmf /40. =
λ
Đáp án C.
b –Vận dụng :
Câu 6: Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz, người ta thấy khoảng cách giữa hai
điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. v = 400cm/s. B. v = 16m/s. C. v = 6,25m/s. D. v = 400m/s
Câu 7. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18 s, khoảng cách
giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2 m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là :
A. 2 m/s. B . 1 m/s. C. 4 m/s. D. 4.5 m/s.
Câu 8. Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng 4m. Tần số và chu kì của sóng là
A . f = 50Hz ;T = 0,02s. B.f = 0,05Hz ;T= 200s. C.f = 800Hz ;T = 1,25s.D.f = 5Hz;T = 0,2s.
Câu 9 : Một sóng truyền theo trục Ox với phương trình u = acos[4πt – 0,02πx] [u và x tính bằng cm, t tính
bằng giây]. Tốc độ truyền của sóng này là :
A. 100 cm/s. B. 150 cm/s. C. 200 cm/s. D. 50 cm/s.
Câu 10: Đầu A của một sợi dây đàn hồi dài nằm ngang dao động theo phương trình
]
6
4cos[5
π
π
+=
tu
A
[cm].
Biết vận tốc sóng trên dây là 1,2m/s. Bước sóng trên dây bằng:
A. 0,6m B.1,2m C. 2,4m D. 4,8m
Câu 11: Một sóng truyền theo trục Ox được mô tả bỡi phương trình u = 8 cos
]45,0[2 tx
πππ
−
[cm] trong
đó x tính bằng mét, t tính băng giây. Vận tốc truyền sóng là :
A. 0,5 m/s B. 4 m/s C . 8 m/s D. 0,4m/s
Câu 12: Phương trình dao động tại điểm O có dạng
[ ]
5 os 200
o
u c t
π
=
[mm]. Chu kỳ dao động tại điểm O
là:
A. 100 [s] B. 100π [s] C . 0,01[s] D.
π
01,0
[s]
Câu 13. Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình
[ ] [ ]
= −
u cos 20t 4x cm
[x
tính bằng mét, t tính bằng giây]. Vận tốc truyền sóng này trong môi trường trên bằng :
A. 50 cm/s. B. 4 m/s. C. 40 cm/s. D . 5 m/s.
Câu 14: Cho một sóng ngang có phương trình sóng là u= 8cos
2 [ ]
0,1 50
t x
π
−
mm, trong đó x tính bằng cm, t
tính bằng giây. Bước sóng là
A.
0,1m
λ
=
B.
50cm
λ
=
C.
8mm
λ
=
D.
1m
λ
=
Câu 15: Một sóng cơ học lan truyền trong môi trường vật chất tại một điểm cách nguồn x[m] có phương
trình sóng:
cmxtu ]
4
2cos[4
π
π
−=
. Vận tốc truyền sóng trong môi trường đó có giá trị:
A . 8m/s B. 4m/s C. 16m/s D. 2m/s
Câu 16: Hai nguồn phát sóng A, B trên mặt chất lỏng dao động theo phương vuông góc với bề mặt chất
lỏng cùng tần số 50Hz và cùng pha ban đầu , coi biên độ sóng không đổi. Trên đoạn thẳng AB thấy hai điểm
cách nhau 9cm dao động với biên độ cực đại . Biết vận tốc trên mặt chất lỏng có giá trị trong khoảng 1,5m/s
0,5s] D.
1,5cos[ ]
M
u t cm
π π
= −
[t > 0,5s]
Câu 9: Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền đi với vận tốc 0,4m/s theo phương Oy;
trên phương này có hai điểm P và Q với PQ = 15cm. Biên độ sóng bằng a = 1cm và không thay đổi khi lan
truyền . Nếu tại thời điểm t nào đó P có li độ 1cm thì li độ tại Q là
A. 1cm B. -1cm C. 0 D. 2cm
Giải Cách 1:
v 40
f 10
λ = =
= 4cm; lúc t, u
P
= 1cm = acosωt → cosωt =1
u
Q
= acos[ωt -
2 dπ
λ
] = acos[ωt -
2 .15
4
π
] = acos[ωt -7,5π] = acos[ωt + 8π -0,5π]
= acos[ωt - 0,5π] = asinωt = 0
Giải Cách 2 :
PQ 15
3,75
4
= =
λ
→ hai điểm P và Q vuông pha
Mà tại P có độ lệch đạt cực đại thi tại Q có độ lệch bằng 0 : u
Q
= 0 [Hình vẽ] Chọn C
Câu 10: Người ta gây một dao động ở đầu O của một sợi dây cao su căng thẳng theo phương vuông góc với
phương của sợi dây, biên độ 2cm, chu kì 1,2s. Sau 3s dao động truyền được 15m dọc theo dây.Nếu chọn gốc
thời gian là lúc O bắt đầu dao động theo chiều dương từ VTCB, phương trình sóng tại một điểm M cách O
một khoảng 2,5m là:
A.
5
2cos[ ]
3 6
t cm
π π
−
[t > 0,5s]. B.
5 5
2cos[ ]
3 6
t cm
π π
−
[t > 0,5s].
C.
10 5
2cos[ ]
3 6
t cm
π π
+
[t > 0,5s]. D.
5 4
2cos[ ]
3 3
t cm
π π
−
[t > 0,5s].
Dạng 3 : Tính độ lệch pha giữa hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng
1 –Kiến thức cần nhớ :
+ Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x
1
, x
2
[
có khi người ta dùng d
1
,d
2
]
Trang 9
P
1
Q
d
1
0 N
N
d
d
2
M
1 2 1 2
2
x x x x
v
ϕ ω π
λ
− −
∆ = =
+Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì:
2
x x
v
ϕ ω π
λ
∆ = =
[Nếu 2 điểm M và N trên phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì : ∆ϕ = ]
- Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:
+ dao động cùng pha khi: Δφ = k2π => d = kλ
+ dao động ngược pha khi:Δφ = π + k2π => d = [2k + 1]
+ dao động vuông pha khi:Δφ = [2k + 1]
2
π
=>d = [2k + 1]
với k = 0, 1, 2
2 –Phương pháp :
-Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x
1
, x
2
[
hay d
1
,d
2
]
1 2 1 2
2
x x x x
v
ϕ ω π
λ
− −
∆ = =
Hay
2
x x
v
ϕ ω π
λ
∆ = =
-Vận dụng các công thức:Δφ =
2 d
π
λ
- Lưu ý: Đơn vị của d, x, x
1
, x
2
,
λ
và v phải tương ứng với nhau.
3 –Ví dụ:
Ví dụ 1: Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn kết hợp cùng dao động với phương trình
u = acos100πt
. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 40 cm/s. Xét điểm M trên mặt nước có AM = 9 cm và
BM = 7 cm. Hai dao động tại M do hai sóng từ A và B truyền đến là hai dao động :
A. cùng pha. B. ngược pha. C. lệch pha 90º. D. lệch pha 120º.
Giải Chọn B. Ta có: f =50Hz; λ = v/f = 40/50 =0,8cm.
Xét: d
2
– d
1
= 9-7=[2 +
1
2
]0,8 cm =2,5λ:Hai dao động do hai sóng từ A và B truyền đến M ngược pha.
4 –Vận dụng:
Câu 1: Đầu A của một dây đàn hồi nằm ngang dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ bằng10s. Biết
vận tốc truyền sóng trên dây v = 0,2 m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha là:
A. 1 m B. 1,5 m C. 2 m D. 0,5 m
Câu 2: Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần
tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31 cm và 33,5
cm, lệch pha nhau góc :
A. 2π rad. B.
.
2
π
C. π rad. D.
.
3
π
Câu 3: Một sóng cơ có chu kì 2 s truyền với tốc độ 1 m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên
một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là :
A. 0,5 m. B. 1,0 m. C. 2,0 m. D. 2,5 m.
Câu 4: Một sóng có tần số 500Hz, có tốc độ lan truyền 350m/s. Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền
sóng phải cách nhau gần nhất một khoảng là bao nhiêu để giữa chúng có độ lệch pha bằng
3
π
rad ?
A. 0,117m. B. 0,467m. C. 0,233m. D. 4,285m.
Câu 5:. Một sóng cơ truyền trong môi trường với tốc độ 120m/s. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau
nhất trên một phương truyền sóng dao động ngược pha cách nhau 1,2m. Tần số của sóng là :
A. 220Hz. B. 150Hz. C. 100Hz. D. 50Hz.
Câu 6: Một sóng cơ có chu kì 2 s truyền với tốc độ 1 m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên
một phương truyền mà tại đó các phần tử môi trường dao động cùng pha nhau là:
A. 0,5m. B. 1,0m. C. 2,0 m. D. 2,5 m.
Câu 7: Một sóng cơ học có tần số dao động là 500Hz, lan truyền trong không khí vớivận tốc là 300m/s. Hai
điểm M, N cách nguồn lần lượt là d
1
= 40cm và d
2
. Biết pha của sóng tại M sớm pha hơn tại N là
3/
π
rad.
Giá trị của d
2
bằng:
Trang 10
A. 40cm B. 50cm C. 60cm D. 70cm
Câu 8: Đầu A của sợi dây đàn hồi dài dao động với phương trình U = U
o
cos 4πt. Tính chu kỳ sóng và độ
lêch pha giữa hai điểm trên dây cách nhau 1,5m biết vận tốc truyền sóng v = 12m/s.
A.T = 2s, ∆ϕ =π/2 ; B . T = 0.5s ,∆ϕ = π/2 C. T = 0.5s, ∆ϕ = π/6 ; D.T = 2s, ∆ϕ = 2π/3
Câu 9: Xét sóng truyền theo một sợi dây căng thẳng dài. Phương trình dao động tại nguồn O có dạng
0
acos t[cm]u
π
=
. Vận tốc truyền sóng 0,5m/s. Gọi M, N là hai điểm gần O nhất lần lượt dao động cùng pha
và ngược pha với O. Khoảng cách từ O đến M, N là :
A. 25cm và 12,5cm B. 100cm và 50cm C. 50cm và 100cm D. 50cm và 12,5cm
Câu 10: Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng
trên dây là 4 [m/s]. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40 [cm], người ta thấy M luôn luôn dao
động lệch pha so với A một góc ∆ϕ = [n + 0,5]π với n là số nguyên. Tính tần số. Biết tần số f có giá trị trong
khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz.
A. 8,5 Hz B. 10 Hz C. 12 Hz D. 12,5 Hz
Câu 11: Một nguồn sóng O dao động theo phương trình u = 5cos4πt[cm], điểm M cách O một khoảng d =
70cm. Biết vận tốc truyền sóng là v = 30cm/s. Giữa O và M có bao nhiêu điểm dao động cùng pha với
nguồn?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Câu 12. Đầu A của một dây đàn hồi nằm ngang dao động theo phương thẳng đứng với chu kỳ bằng 10 s.
Biết vận tốc truyền sóng trên dây v = 0,2 m/s, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động vuông pha
là:
A. 1 m B. 1,5 m C. 2 m D. 0,5 m
Câu 13 : Mũi nhọn S chạm vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 20Hz, thấy rằng tại hai điểm A,
B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 10cm luôn dao động ngược
pha. Tính vận tốc truyền sóng, biết vận tốc đó nằm trong khoảng từ 0,7m/s đến 1m/s .
A. 0,75m/s B. 0,8m/s C. 0,9m/s D. 0,95m/s
Câu 14 : Xét sóng truyền theo một sợi dây căng thẳng dài. Phương trình dao động tại nguồn O có dạng
tau
π
4cos=
[cm]. Vận tốc truyền sóng 0,5 m/s, Gọi M, N là hai điểm gần O nhất lần lượt dao động cùng
pha và ngược pha với O. Khoảng cách từ O đến M, N là:
A . 25 cm và 12,5 cm B. 25 cm và 50 cm C. 50 cm và 75 cm D. 50 cm và 12,5 cm
Câu 15: Sóng ân có tần số 450Hz lan truyền với vận tốc 360m/s trong không khí. Giữa hai điểm cách nhau
1m trên phương truyền thì chúng dao động:
A. Cùng pha. B. Ngược pha. C. Vuông pha. D. Lệch pha
4
π
.
Câu 16: Người ta đặt chìm trong nước một nguồn âm có tần số 725Hz và vận tốc truyền âm trong nước là
1450m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trong nước và dao động ngược pha là:
A. 0,25m B. 1m C. 0,5m D. 1cm
Câu 17: Một sóng cơ học có phương trình sóng: u = Acos[5
π
t +
π
/6] [cm]. Biết khoảng cách gần nhất
giữa hai điểm có độ lệch pha
π
/4 đối với nhau là 1 m. Vận tốc truyền sóng sẽ là
A. 2,5 m/s B. 5 m/s C. 10 m/s D. 20 m/s
Câu 18 : Một sóng cơ học phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước với vận tốc v = 2 m/s. Người ta
thấy 2 điểm M, N gần nhau nhất trên mặt nước nằm trên cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40 cm luôn
dao động ngược pha nhau. Tần số sóng đó là :
A.0,4 Hz B.1,5 Hz C.2 Hz D.2,5 Hz
Trang 11
Dạng 4: Giao thoa sóng cơ:
1.Bài tập tìm số điểm dao động cực đại và cục tiểu:
Đề bài mẫu:Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
cách nhau
10cm dao động cùng pha và có bước sóng 2cm.Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi.
a.Tìm Số điểm dao động với biên độ cực đại, Số điểm dao động với biên độ cực tiểu quan sát được.
b.Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S
1
S
2
.
Giải:
a.Vì các nguồn dao động cùng pha, Ta có số đường hoặc số điểm dao động cực đại:
l l
k
λ λ
− <
10 10
2 2
k− <
-5< k < 5 . Suy ra: k = 0; ± 1;±2 ;±3; ±4 .
- Vậy có 9 số điểm [đường] dao động cực đại
-Ta có số đường hoặc số điểm dao động cực tiểu:
1 1
2 2
l l
k
λ λ
− − < < −
=>
10 1 10 1
2 2 2 2
k− − < < −
=> -5,5< k < 4,5 . Suy ra: k = 0; ± 1;±2 ;±3; ±4; - 5 .
-Vậy có 10 số điểm [đường] dao động cực tiểu
b. Tìm vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S
1
S
2
.
- Ta có: d
1
+ d
2
= S
1
S
2
[1]
d
1
- d
2
= S
1
S
2
[2]
-Suy ra: d
1
=
1 2
2 2
S S
k
λ
+
=
10 2
2 2
k
+
= 5+ k với k = 0; ± 1;±2 ;±3; ±4
-Vậy Có 9 điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S
1
S
2
.
-Khỏang cách giữa 2 điểm dao động cực đại liên tiếp bằng λ/2 = 1cm.
2.Trắc nghiệm lý thuyết:
Câu 1: Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi
ϕ
∆
là độ lệch pha của hai sóng thành phần.
Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị cực đại khi:
A.
2n
ϕ π
∆ =
B.
[2 1]n
ϕ π
∆ = +
C.
[2 1]
2
n
π
ϕ
∆ = +
D.
[2 1]
2
∆ = +
v
n
f
ϕ
Với n = 0,1, 2,
Câu 2: Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi
ϕ
∆
là độ lệch pha của hai sóng thành phần.
Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị nhỏ nhất khi: [Với n = 0, 1, 2, 3 ]
A.
2n
ϕ π
∆ =
B.
[2 1]n
ϕ π
∆ = +
C.
[2 1]
2
n
π
ϕ
∆ = +
D.
[2 1]
2
∆ = +
v
n
f
ϕ
Câu 3: Chọn câu đúng. Trong hiện tượng giao thoa, những điểm dao động với biên độ lớn nhất thì:
A. d = 2n
π
B.
∆ = n
ϕ λ
C. d = n
λ
D.
[2 1]n
ϕ π
∆ = +
Câu 4: Chọn câu đúng. Trong hiện tượng giao thoa, những điểm đứng yên không dao động thì:
A.
1 v
d [n ]
2 f
= +
B.
∆ = n
ϕ λ
C. d = n
λ
D.
[2 1]
2
∆ = +n
π
ϕ
3.Bài tập ví dụ:
Câu 5: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A và B dao động với tần
số 15Hz và cùng pha. Tại một điểm M cách nguồn A và B những khoảng d
1
= 16cm và d
2
= 20cm, sóng có
biên độ cực tiểu. Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy cực đại.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước
là
A. 24cm/s B. 48cm/s C. 40cm/s D. 20cm/s
Giải Câu 5:Chọn A. Ta có: d
2
– d
1
= [k +
1
2
] = 2,5λ = 4 cm → λ = 1,6cm.
Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là v = λf = 1,6.15 = 24cm/s
Câu 6: Dao động tại hai điểm S
1
, S
2
cách nhau 10,4 cm trên mặt chất lỏng có biểu thức: s = acos80πt, vận
tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,64 m/s. Số hypebol mà tại đó chất lỏng dao động mạnh nhất giữa hai
điểm S
1
và S
2
là:
A. n = 9. B. n = 13. C. n = 15. D. n = 26.
Giải Câu 6: Tính tương tự như bài 12 ta có λ = 1,6 cm.
Số khoảng i =
2
λ
= 0,8cm trên nửa đoạn S
1
S
2
là
10,4
2i
=
10,4
2.0,8
= 6,5.
Như vậy, số cực đại trên S
1
S
2
là: 6.2+1 = 13.; Số hypebol ứng với các cực đại là n = 13. Chọn B.
Câu 7: Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S
1
, S
2
cách nhau 8,2cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết
hợp, dao động diều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15Hz và luôn dao động cùng pha. Biết tốc độ
truyền sóng trên mặt nước là 30cm/s và coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên
độ cực đại trên đoạn S
1
S
2
là:
A. 11 B. 8 C. 5 D. 9
Giải Câu 7: chọn D
v 30
f 15
λ = =
= 2cm;
1 2 1 2
S S S S 8,2 8,2
k k 4,1 k 4,1
2 2
− ≤ ≤ →− ≤ ≤ → − ≤ ≤
λ λ
; k = -4,….,4: có 9 điểm
Câu 8: 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
= 2cos40πt và u
B
= 2cos[40πt + π] [u
A
, u
B
tính bằng mm, t tính bằng
s]. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30cm/s. Xét hình vuông AMNB thuộc mặt thoáng chất lỏng.
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM là
A. 19 B. 18 C. 17 D. 20
Giải Câu 8:
+] λ = 1,5cm
+] Điểm M có: d
1M
= MA = 20cm ; d
2M
= MB = 20
2
cm
]12[20
12
−=−=∆⇒
MMM
ddd
cm
+] Điểm B có: d
1B
= BA = 20cm ; d
2B
= BB = 0 cm
20
12
−=−=∆⇒
BBB
ddd
cm
Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn BM:
⇒≤≤−⇔∆≤+≤∆
02,58,13]5,0[ kdkd
MB
λ
có 19 điểm ⇒ Chọn A.
Câu 9: Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S
1
và S
2
cách nhau 20cm. Hai nguồn này
dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt là u
1
= 5cos40πt [mm] và u
2
=5cos[40πt + π]
[mm]. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 80 cm/s. Xét các điểm trên S
1
S
2
. Gọi I là trung điểm của
S
1
S
2
; M nằm cách I một đoạn 3cm sẽ dao động với biên độ:
A. 0mm B. 5mm C. 10mm D. 2,5 mm
Giải Câu 9: Hai nguồn ngược pha, trung điểm I dao động cực tiểu .λ = 4cm.
Điểm cách I đoạn 2cm là nút, điểm cách I đoạn 3cm là bụng => biên độ cực đại A =2a = 10 cm.Chọn C.
Câu 10: Hai nguồn kết hợp A,B cách nhau 16cm đang cùng dao động vuông góc với mặt nước theo phương
trình : x = a cos50
π
t [cm]. C là một điểm trên mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu, giữa C và trung trực
của AB có một vân giao thoa cực đại. Biết AC= 17,2cm. BC = 13,6cm. Số vân giao thoa cực đại đi qua
cạnh AC là :
A. 16 đường B. 6 đường C. 7 đường D. 8 đường
Giải Câu 10:
∆
d = 13,6 – 17,2 = - 3,6 [cm].
Điểm C thuộc vân giao thoa cực tiểu ứng với k = -2 trong công thức: d =
1
[ ]
2
k
λ
+
,
nên ta có -3,6 = [ -2 + 0,5].
λ
⇒
λ
= 2,4 [cm]. Xét điều kiện: -3,6
≤
k .2,4
≤
16
⇒
k = -1; 0; …; 6. Có 8 giá trị của k. Chọn D.
Câu 11: Hai nguồn S
1
và S
2
trên mặt nước cách nhau 13cm cùng dao động theo phương trình u =
2cos40πt[cm]. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s. Biên độ sóng không đổi. Số điểm cực
đại trên đoạn S
1
S
2
là:
A. 7. B. 9. C. 11. D. 5.
Giải Câu 11: Đề cho ω = 2πf = 40π[rad/s] , => f = 20 Hz. Bước sóng λ =
v
f
=
0,8
20
= 0,04 m = 4 cm.
Trên đoạn S
1
S
2
, hai cực đại liên tiếp cách nhau
2
λ
=
4
2
= 2 cm.
Gọi S
1
S
2
= l = 13cm , số khoảng i =
2
λ
trên nửa đoạn S
1
S
2
là:
2
l
:
2
λ
=
l
λ
=
13
4
= 3,25.
Như vậy số cực đại trên S
1
S
2
sẽ là 3.2 + 1 = 7. Chọn A.
Câu 12: Hai điểm S
1
, S
2
trên mặt một chất lỏng, cách nhau 18cm, dao động cùng pha với biên độ a và tần số
f = 20 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2m/s. Nếu không tính đường trung trực của S
1
S
2
thì số gợn sóng hình hypebol thu được là:
A. 2 gợn. B. 8 gợn. C. 4 gợn. D. 16 gợn.
Giải Câu 12: Ở đây, S
1
và S
2
là hai nguồn đồng bộ do đó điểm giữa của S
1
S
2
là một cực đại.
Tính tương tự như câu 11, ta có số khoảng
2
λ
trên S
1
S
2
vừa đúng bằng 6. Như vậy lẽ ra số cực đại là 6+1
= 7 nhưng hai nguồn không được tính là cực đại do đó số cực đại trên S
1
S
2
là 5. Nếu trừ đường trung trực thì
chỉ còn 4 hypebol. Chọn C.
Câu 13: Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
dao động với tần số f = 25 Hz. Giữa S
1
, S
2
có 10 hypebol là quỹ tích của các điểm đứng yên. Khoảng cách giữa đỉnh của hai hypebol ngoài cùng là 18
cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. v = 0,25 m/s. B. v = 0,8 m/s. C. v = 0,75 m/s. D. v = 1 m/s.
Giải Câu 13: Giữa 10 hypebol có khoảng i =
2
λ
=
18
9
= 2 cm. Suy ra λ= 4 cm. Chọn D.
4.Bài tập vận dụng:
Câu 1 4 :
Tại
hai
điểm
A
nà
B
trên
mặt
nước
dao
động
cùng
tần
số
16Hz,
cùng
pha,
cùng
biên
độ.
Điểm M
trên
mặt
nước
dao
động
với
biên
độ
cực
đại
với
MA
=
30cm,
MB
=
25,5cm,
giữa
M
và
trung
trực
của AB
có
hai
dãy
cực
đại
khác
thì
vận
tốc
truyền
sóng
trên
mặt
nước
là
:
A.
v=
36cm/s.
B .
v
=24cm/s.
C.
v
=
20,6cm/s.
D.
v
=
28,8cm/s.
Câu 15:
Tại
hai
điểm
A
và
B
[AB
=
16cm]
trên
mặt
nước
dao
động
cùng
tần
số
50Hz,
cùng
pha,
vận
tốc
truyền
sóng
trên
mặt
nước
100cm/s
.
Trên
AB
số
điểm
dao
động
với
biên
độ
cực
đại
là:
A.
15
điểm
kể
cả
A
và
B B.15
điểm
trừ
A
và
B.
C.
16
điểm
trừ
A
và
B. D.
14
điểm
trừ
A
và
B.
Câu 16:
Hai
điểm
M
và
N
trên
mặt
chất
lỏng
cách
2
nguồn
O
1
O
2
những
đoạn
lần
lượt
là
:
O
1
M
=3,25cm,
O
1
N=33cm
,
O
2
M
=
9,25cm,
O
2
N=67cm,
hai
nguồn
dao
động
cùng
tần
số
20Hz,
vận
tốc
truyền
sóng
trên
mặt
chất
lỏng
là
80cm/s.
Hai
điểm
này
dao
động
thế
nào
:
A.
M
đứng
yên,
N
dao
động
mạnh
nhất.
B.
M
dao
động
mạnh
nhất,
N
đứng
yên.
C.
Cả
M
và
N
đều
dao
động
mạnh
nhất.
D.
Cả
M
và
N
đều
đứng
yên.
.
Câu 17: Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B, phương trình dao động tại A và B là
A
u cos t[cm]= ω
và u
B
= cos[ωt + π][cm]. tại trung điểm O của AB sóng có biên độ bằng
A. 0,5cm B. 0 C. 1cm D. 2cm
Câu 18:
Hai
điểm
A,
B
trên
mặt
nước
dao
động
cùng
tần
số
15Hz,
cùng
biên
độ
và
cùng
pha,
vận
tốc
truyền
sóng
trên
mặt
nước
là
22,5cm/s,
AB
=
9cm.
Trên
mặt
nước
quan
sát
được
bao
nhiêu
gợn
lồi
trừ
hai
điểm
A, B
?
A.
có
13
gợn
lồi.
B.
có
11
gợn
lồi. C.
có
10
gợn
lồi.
D.
có
12
gợn
lồi.
Câu 19: Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, 2 nguồn kết hợp cùng pha A và B dao động với
tần số 80 [Hz]. Tại điểm M trên mặt nước cách A 19 [cm] và cách B 21 [cm], sóng có biên độ cực đại. Giữa
M và đường trung trực của AB có 3 dãy các cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là :
A.
3
160
[cm/s] B.20 [cm/s] C.32 [cm/s] D.40 [cm/s]
Giải: Tại M sóng có biên độ cực đại nên :
π
λ
π
ϕ
2
.2
k
d
=
∆
=∆
Giữa M và trung trực của AB có 3 dãy cực đại : k = 4
][5,0
4
cm
d
=
∆
=
λ
v=40[cm/s]
Dạng 5: sóng dừng:
1 –Kiến thức cần nhớ :
a. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:
* Hai đầu là nút sóng:
*
[ ]
2
l k k N
λ
= ∈
Số bụng sóng = số bó sóng = k ; Số nút sóng = k + 1
Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:
[2 1] [ ]
4
l k k N
λ
= + ∈
Số bó [bụng] sóng nguyên = k; Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1
b Đặc điểm của sóng dừng:
-Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là
2
λ
. -Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là
4
λ
.
-Khoảng cách giữa hai nút sóng [ hoặc hai bụng sóng] bất kỳ là: k
2
λ
.
-Tốc độ truyền sóng: v = λf =
T
λ
.
2 –Bài tập trắc nghiêm:
Câu 1: Một sợi dây AB dài 100cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao
động điều hòa với tần số 40Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ
truyền sóng trên dây là 20m/s. Kể cả A và B, trên dây có
A. 5 nút và 4 bụng B. 3 nút và 2 bụng C. 9 nút và 8 bụng D. 7 nút và 6 bụng
Giải Câu 1: λ = 50cm; l = kλ/2 ⇒ k = 4 ⇒ Đáp án A
Câu 2: Một nam điện có dòng điện xoay chiều tần số 50Hz đi qua. Đặt nam châm điện phía trên một dây
thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây 60cm. Ta thấy trên dây có sóng dừng với 2 bó
sóng. Tính vận tốc sóng truyền trên dây?
A.60m/s B. 60cm/s C.6m/s D. 6cm/s
Giải Câu 2: Vì nam châm có dòng điện xoay chiều chạy qua lên nó sẽ tác dụng lên dây một lực tuần
hoàn làm dây dao động cưỡng bức.Trong một T[s] dòng điện đổi chiều 2 lần nên nó hút dây 2 lần . Vì vậy
tần số dao động của dây = 2 lần tần số của dòng điện.
Tần số sóng trên dây là: f’ = 2.f =2.50 =100Hz
Vì trên dây có sóng dừng với 2 bó sóng nên: AB = L =2.
60
2
L cm
λ
λ
→ = =
Ta có: v =
. 60.100 6000 / 60 /f cm s m s
λ
= = =
⇒ Đáp án A
Câu 3: Một dây dàn dài 60cm phát ra âm có tần số 100Hz. Quan sát trên dây đàn ta thấy có 3 bụng sóng.
Tính vận tốc truyền sóng trên dây.
A. 4000cm/s B.4m/s C. 4cm/s D.40cm/s
Giải Câu 3: Vì hai đầu sợi dây cố định:
[ ]
l n Vôùi n=3 buïng soùng.
2
2l 2.60
= 40 cm,s
n 3
λ
=
λ = =
Vận tốc truyền sóng trên dây:
[ ]
3
v
v f 40.100 4.10 cm / s
f
λ = ⇒ = λ = =
= 4000[cm/s]⇒ Đáp án A
Câu 4 : Một sợi dây mảnh dài 25cm, đầu B tự do và đầu A dao động với tần số f.Tốc độ truyền sóng trên
dây là 40cm/s.Điều kiện về tần số để xảy ra hiện tượng sóng dừng trên dây là:
A. f=1,6[k+1/2] B. f= 0,8[k+1/2] C. f=0,8k D. f=1,6k
Câu 5: Một ống saó hở 2 hai đầu tạo ra sóng dừng cho âm với 3 nút . Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp là
20cm. Chiều dài của ống sáo là:
A. 80cm B. 60cm C. 120cm D. 30cm
Câu 6: Một sợi dây đàn hồi dài 0,7m có một đầu tự do , đầu kia nối với một nhánh âm thoa rung với tần số
80Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là 32m/s. trên dây có sóng dừng.Tính số bó sóng nguyên hình thành trên
dây:
A. 6 B.3 C.5 D.4
Câu 7: Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần
số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên
dây đó là
A. 100Hz B. 125Hz C. 75Hz D. 50Hz
Giải: Chọn D. HD:
[ ]
[ ]
min 2 1
K 1 v
K Kv Kv v Kv
l f f f f 50 Hz
2 2f 2l 2l 2l 2l
+
λ
= = ⇒ = ⇒ = = − = − =
Câu 8: Một dây đàn hồi AB dài 60 cm có đầu B cố định , đầu A mắc vào một nhánh âm thoa đang dao
động với tần số f=50 Hz. Khi âm thoa rung, trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng. Vận tốc truyền sóng
trên dây là :
A. v=15 m/s. B. v= 28 m/s. C. v= 25 m/s. D. v=20 m/s.
Giải:Trên dây có 3 bụng sóng
[ ] [ ]
3
60 cm 40 cm
2
λ
⇒ = ⇒ λ =
[ ] [ ]
v .f 40.50 20 cm / s 20 m / s
⇒ = λ = = =
Chọn D.
Câu 9: Một sợi dây đàn hồi OM=90cm có hai đầu cố định . Biên độ tại bụng sóng là 3cm,tại N gần 0 nhất
có biện độ dao động là 1,5cm. ON có giá trị là:
A. 5cm B. 7,5cm C. 10cm D. 2,5cm
Câu 10: Một sợi dây có dài
cml 68
=
, trên dây có sóng dừng. Biết rằng khoảng cách giữa 3 bụng sóng liên
tiếp là 16cm, một đầu dây cố định, đầu còn lại được tự do. Số bụng sóng và nút sóng có trên dây lần lượt là:
A.9 và 9 B.9 và 8 C.8 và 9 D.9 và 10
Dạng 6: sóng âm:
1 –Kiến thức cần nhớ :
+ Cường độ âm:
W P
I= =
tS S
Với W [J], P [W] là năng lượng, công suất phát âm của nguồn.
S [m
2
] là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm
[với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR
2
]
+ Mức cường độ âm:
0
[ ] lg
I
L B
I
=
Hoặc
0
[ ] 10.lg
I
L dB
I
=
Với I
0
= 10
-12
W/m
2
gọi là cường độ âm chuẩn ở f = 1000Hz
2 –Bài tập trắc nghiêm:
Câu 1: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N [Nguồn điểm ]một khoảng NA = 1 m, có mức cường độ âm
là L
A
= 90 dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là
12
0
10I
−
=
W/m
2
. Cường độ của âm đó tại A là:
A. I
A
= 0,1 nW/m
2
. B. I
A
= 0,1 mW/m
2
. C. I
A
= 0,1 W/m
2
. D. I
A
= 0,1 GW/m
2
.
Câu 2 . Một sóng âm có dạng hình cầu được phát ra từ nguồn có công suất 1W. giả sử rằng năng lượng phát
ra được bảo toàn. Hỏi cường độ âm tại điểm cách nguồn lần lượt là 1,0m và 2,5m :
A.I
1
≈ 0,07958W/m
2
; I
2
≈ 0,01273W/m
2
B.I
1
≈ 0,07958W/m
2
; I
2
≈ 0,1273W/m
2
C.I
1
≈ 0,7958W/m
2
; I
2
≈ 0,01273W/m
2
D.I
1
≈ 0,7958W/m
2
; I
2
≈ 0,1273W/m
2
Câu 3 : Người ta đo được mức cường độ âm tại điểm A là 90 dB và tại điểm B là 70 dB. Hãy so sánh
cường độ âm tại A [I
A
] với cường độ âm tại B [I
B
].
A. I
A
= 9I
B
/7 B. I
A
= 30 I
B
C. I
A
= 3 I
B
D. I
A
= 100 I
B
Câu 4: Cho cường độ âm chuẩn I
0
=10
-12
W/m
2
. Tính cường độ âm của một sóng âm có mức cường độ âm
80 dB.
A.10
-2
W/m
2
. B. 10
-4
W/m
2
. C. 10
-3
W/m
2
. D. 10
-1
W/m
2
.
Câu 5: Cường độ âm tăng gấp bao nhiêu lần nếu mức cường độ âm tương ứng tăng thêm 2 Ben.
A. 10 lần B. 100 lần C. 50 lần D. 1000 lần
Câu 6 : Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần thì mức cường độ âm tăng:
A. 20 dB B. 50 dB C. 100 dB D.10000 dB.
Câu 7: Khi cường độ âm tăng gấp 1000 lần thì mức cường độ âm tăng:
A.100dB B.30dB C.20dB D.40dB
Câu 8: Khi mức cường độ âm tăng 20dB thì cường độ âm tăng:
A. 2 lần. B. 200 lần. C. 20 lần. D. 100 lần.
Câu 9: Ngưỡng đau đối với tay người nghe là 10
-12
W/m
2
. Mức cường độ âm ứng với ngưỡng đau là 130
dB thì cường độ âm tương ứng là:
A. 1W/m
2
B. 10W/m
2
. C.15W/m
2
. D.20W/m
2
Câu 10. Một nhạc cụ phát ra âm có tần số âm cơ bản là f = 420[Hz]. Một người có thể nghe được âm có tần
số cao nhất là 18000 [Hz]. Tần số âm cao nhất mà người này nghe được do dụng cụ này phát ra là:
A. 17850[Hz] B. 18000[Hz] C. 17000[Hz] D.17640[Hz]
Giải: Chọn D HD: f
n
= n.f
cb
= 420n [n ∈ N]
Mà f
n
≤ 18000 ⇒ 420n ≤ 18000 ⇒ n ≤ 42. ⇒ f
max
= 420 x 42 = 17640 [Hz]
Câu 11: Chọn câu trả lời đúng. Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10
-5
W/m
2
. Biết
cường độ âm chuẩn là I
0
= 10
-12
W/m
2
. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
A. 60dB. B. 80dB. C. 70dB. D. 50dB.
Giải: Chọn C HD:
12
5
0
10
[ ] 10 log 10 log 70[ ]
10
I
L dB dB
I
−
−
= = =
Câu 12: Một máy bay bay ở độ cao h
1
= 100 mét, gây ra ở mặt đất ngay phía dưới một tiếng ồn có mức
cường độ âm L
1
=120 dB. Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu được L
2
= 100 dB thì máy bay phải bay ở độ
cao:
A. 316 m. B. 500 m. D. 1000 m. D. 700 m.
Giải: Chọn C. HD:
[ ]
2 1 2
2 1
0 0 1
I I I
L L 10 lg log 10 lg dB
I I I
− = − =
÷
[ ]
2
2 2 1
2 1
1 1 2
I I 1 h
L L 20 dB lg 2
I I 100 h
− =− ⇒ = − ⇒ = =
÷
[ ]
1
2 1
2
h 1
h 10h 1000 m
h 10
⇒ = ⇒ = =
Câu 13. Gọi I
o
là cường độ âm chuẩn. Nếu mức cường độ âm là 1[dB] thì cường độ âm
A. I
o
= 1,26 I. B. I = 1,26 Io. C. I
o
= 10 I. D. I = 10 Io.
Giải: Chọn B HD:
0,1
0 0
0
I
Lg 0,1 I 10 I 1,26I
I
= ⇒ = =
Câu 14. Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong không gian. Giả sử không có sự hấp thụ và
phản xạ âm. Tại một điểm cách nguồn âm 10m thì mức cường độ âm là 80dB. Tại điểm cách nguồn âm 1m
thì mức cường độ âm bằng
A. 90dB B. 110dB C. 120dB D. 100dB
Giải: Chọn D HD:
2
1 2
2 1
2 1
I R 1
I 100I
I R 100
= = ⇒ =
÷
[ ] [ ] [ ]
1 2 1
1 2
0 0 0
I I 100I
L 10 lg dB ;L 10 lg dB 10lg. dB
I I I
= = =
[ ]
1
2 1
0
I
L 10 2 lg 20 L 100 dB
I
= + = + =
÷
Câu 15. Nguồn âm tại O có công suất không đổi. Trên cùng đường thẳng qua O có ba điểm A, B, C cùng
nằm về một phía của O và theo thứ tự xa có khoảng cách tới nguồn tăng dần. Mức cường độ âm tại B kém
mức cường độ âm tại A là a [dB], mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3a [dB]. Biết OA =
2
3
OB. Tính tỉ số
OC
OA
A.
81
16
B.
9
4
C.
27
8
D.
32
27
BÀI GIẢI :
Công thức liên hệ cường độ âm và công suất nguồn phát :
2
P
I
4πd
=
Ta cần tính :
C
A
d
OC
OA d
=
- Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a [dB]
a
A B A A
10
A B
0 0 B B
I I I Ia
L L a 10lg 10lg a lg 10
I I I 10 I
⇔ − = ⇔ − = ⇔ = ⇔ =
. [1]
- Mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3a [dB]
3a
C
B B B
10
B C
0 0 C C
I
I I I3a
L L 3a 10lg 10lg 3a lg 10
I I I 10 I
⇔ − = ⇔ − = ⇔ = ⇔ =
. [2]
- Theo giả thiết :
B
A
d2 3
OA OB
3 d 2
= ⇔ =
.
- Từ [1]
2
a a a
A B
10 10 10
B A
I d 9
: 10 10 10
I d 4
= ⇔ = ⇔ =
÷
.
- Từ [1] và [2] suy ra :
2
a 3a 2a 2a
C
A B A
10 10 5 5
B C C A
d
I I I
. 10 .10 10 10
I I I d
= ⇔ = ⇔ =
÷
TRẮC NGHIỆM BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƯƠNG II : SÓNG CƠ
DẠNG I: XÁC ĐỊNH VẬN TỐC TRUYỀN SÓNG, CHU KỲ, TẦN SỐ, BƯỚC SÓNG- ĐỘ LỆCH PHA
Câu 1: Tại một điểm O trên mặt thoáng của một chất lỏng yên lặng ta tạo ra một dao động điều hoà vuông
góc với mặt thoáng có chu kì 0,5 s. Từ O có các vòng sóng tròn lan truyền ra xung quanh, khoảng cách hai
vòng liên tiếp là 0,5 m. Xem như biên độ sóng không đổi. Vận tốc truyền sóng nhận giá trị nào trong các giá
trị sau?
A. 1,5m/s B. 1m/s C. 2,5 m/s D. 1,8 m/s
Câu 2: Phương trình dao động tại hai nguồn A, B trên mặt nước là: u = 2cos[4πt + π/3] cm.Vận tốc truyền
sóng trên mặt nước là 0,4m/s và xem biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Tính chu kỳ và bước sóng ?
A. T = 4s, λ = 1,6m. B. T = 0,5s, λ = 0,8m.
C. T = 0,5s, λ = 0,2m. D. T = 2s, λ = 0,2m.
Câu 3: Một người quan sát trên mặt biển thấy chiếc phao nhô lên cao 10 lần trong 36s và đo được khoảng
cách hai đỉnh lân cận là 10m. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt biển.
A. 2,5 m/s B. 5m/s C. 10m/s D. 1,25m/s
Câu 4: Xét sóng trên mặt nước, một điểm A trên mặt nước dao động với biên độ là 3cm, biết lúc t = 2s tại
A có li độ x = 1,5cm và đang chuyển động theo chiều dương với f = 20Hz. Biết B chuyển động cùng pha vơí
A gần A nhất cách A là 0,2 m. Tính vận tốc truyền sóng
A. v = 3 m/s B. v = 4m/s
C. v = 5m/s D. 6m/s
Câu 5: Một mũi nhọn S được gắn vào đầu của một lá thép nằm ngang và chạm vào mặt nước. Khi đầu lá
thép dao động theo phương thẳng đứng với tần số f = 100Hz, S tạo trên mặt nước một sóng có biên độ a =
0,5cm. Biết khoảng cách giữa 9 gợn lồi liên tiếp là 4cm. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước.
A. 100 cm/s B. 50 cm/s
C. 100cm/s D. 150cm/s
Câu 6: Cho một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước và dao động điều hoà với tần số f = 20Hz. Người ta
thấy rằng hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 10cm
luôn dao động ngược pha với nhau. Tính vận tốc truyền sóng, biết rằng vận tốc đó chỉ vào khoảng từ 0,8m/s
đến 1m/s.
A. 100 cm/s. B. 90cm/s.
C. 80cm/s. D. 85cm/s.
Câu 7: Một sóng cơ học có phương trình sóng: u = Acos[5πt + π/6]cm. Biết khoảng cách gần nhất giữa hai
điểm có độ lệch pha π/4 đối với nhau là 1m. Vận tốc truyền sóng sẽ là :
A. 2,5 m/s B. 5 m/s
C. 10 m/s D. 20 m/s
Câu 8: Người ta gây một dao 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
Câu 9: Phương trình dao động của một nguồn phát sóng có dạng u = Acos[20πt] . Trong khoảng thời gian
0,225s , sóng truyền được quãng đường là:?
A.0,225 lần bước sóng B.4,5 lần bước sóng
C.2,25 lần bước sóng D.0,0225 lần bước sóng
Câu 10: Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số f = 100Hz. Trên cùng phương truyền sóng ta thấy
2 điểm cách nhau 15cm dđ cùng pha nhau. Tính vận tốc truyền sóng, biết vận tốc sóng này nằm trong khoảng
từ 2,8m/s →3,4m/s
A. 2,8m/s B. 3m/s
C. 3,1m/s D. 3,2m/s
Câu 11: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây.
Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên đây là 4m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn
28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A một góc ∆φ = [2k + 1]
2
π
với k = 0, ±1, ±2, Tính
bước sóng λ. Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 22Hz đến 26Hz.
A. 8cm B. 12cm
C. 14cm D. 16cm.
Câu 12: Đầu O của một sợi dây cao su dài căng ngang được kích thích dao động theo phương thẳng đứng với
chu kì 1,5s .Chọn gốc thời gian lúc O bắt đầu dao động từ vị trí cân bằng theo chiều dương hướng lên.Thời
điểm đầu tiên O lên tới điểm cao nhất của quỹ đạo là
A. 0,625s B. 1s
C. 0,375s D. 0,5s
DẠNG 2: PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
Câu 1: Sóng truyền trên dây Ax dài với vận tốc 5m/s. Phương trình dao động của nguồn A: u
A
=
4cos100πt[cm]. Phương trình dao động của một điểm M cách A một khoảng 25cm là :
A. u
A
= 4cos100πt. B. u
A
= 4cos [100πt + π]
C. u
A
= 4 cos [100πt +
2
3
π
] D. Kết quả khác.
Câu 2: Tạo sóng ngang tại O trên một dây đàn hồi. Một điểm M cách nguồn phát sóng O một khoảng d =
50cm có phương trình dao động u
M
= 2cos
2
π
[t -
1
20
]cm, vận tốc truyền sóng trên dây là 10m/s. Phương trình
dao động của nguồn O là phương trình nào trong các phương trình sau ?
A. u
O
= 2cos[
2
π
+
1
20
]cm B. u
O
= 2cos[
2
π
+
20
π
]cm.
C. u
O
= 2cos
2
π
t[cm]. D. u
O
= 2cos
2
π
[t -
1
40
]cm.
DẠNG 3: GIAO THOA SÓNG– SỐ ĐIỂM CỰC ĐẠI,CỰC TIỂU-BIÊN ĐỘ SÓNG -LI ĐỘ
Câu 1: Trong hiện tượng giao thoa S
1
S
2
= 4m, Trên S
1
S
2
ta thấy khoảng cách nhỏ nhất giữa một điểm A tại
đó âm có độ to cực đại với một điểm B tại đó âm có độ to cực tiểu 0,2m, f = 440Hz. Vận tốc truyền của âm
là:
A. 235m/s B. 352m/s
C. 345m/s D. 243m/s
Câu 2: Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số
f = 14Hz. Tại điểm M cách nguồn A, B những khoảng d
1
= 19cm, d
2
= 21cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa
M và đường trung trực của AB không có cực đại nào khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước có thể nhận
giá trị nào nêu dưới đây ?
A. v = 46cm/s. B. v = 26cm/s.
C. v = 28cm/s. D. Một giá trị khác.
Câu 3: Sóng trên mặt nước tạo thành do 2 nguồn kết hợp A và M dao động với tần số 15Hz. Người ta thấy
sóng có biên độ cực đại thứ nhất kể từ đường trung trực của AM tại những điểm L có hiệu khoảng cách đến
A và M bằng 2cm. Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước
A. 13 cm/s B. 15 cm/s
C. 30 cm/s D. 45 cm/s
Câu 4: Người ta thực hiện sự giao thoa trên mặt nước hai nguồn kết hợp S
1
, S
2
cách nhau 100cm. Hai điểm
M
1
, M
2
ở cùng một bên đối với đường trung trực của đoạn S
1
, S
2
và ở trên hai vân giao thoa cùng loại M
1
nằm
trên vân giao thoa thứ k và M
2
nằm trên vân giao thoa thứ k + 8. cho biết M
1
S
1
M
1
S
2
=12cm và M
2
S
1
M
2
S
2
=36cm.Bước sóng là :
A. 3cm B. 1,5 cm
C. 2 cm D. Giá trị khác
Câu 5: Một âm thoa có tần số rung f =100Hz người ta tạo ra tại hai điểm S
1
, S
2
trên mặt nước hai nguồn sóng
cùng biên độ, cùng pha. Một hệ gợn lồi xuất hiện gồm một gợn thẳng là trung trực của đoạn S
1
S
2
và 14 gợn dạng
Hypepol mỗi bên, khoảng cách giữa hai gợn ngoài cùng đo dọc theo S
1
, S
2
là 2,8cm.Tính vận tốc truyền pha
của dao động trên mặt nước
A. 20 cm/s B. 15 m/s
C 30 cm/s D. Giá trị khác.
Câu 6: Trên mặt nước phẳng lặng có hai nguồn điểm dao động S
1
và S
2
. Biết S
1
S
2
= 10cm, tần số và biên
độ dao động của S
1
, S
2
là f = 120Hz, là a = 0,5 cm. Khi đó trên mặt nước, tại vùng giữa S
1
và S
2
người ta
quan sát thấy có 5 gợn lồi và những gợn này chia đoạn S
1
S
2
thành 6 đoạn mà hai đoạn ở hai đầu chỉ dài bằng
một nữa các đoạn còn lại.Bước sóng λ có thể nhận giá trị nào sau đây ?
A. λ = 4cm. B. λ = 8cm.
C. λ = 2cm. D. Một giá trị khác.
Câu 7: Hai điểm O
1
, O
2
trên mặt nước dao động cùng biên độ, cùng pha. Biết O
1
O
2
= 3cm. Giữa O
1
và O
2
có một gợn thẳng và 14 gợn dạng hyperbol mỗi bên. Khoảng cách giữa O
1
và O
2
đến gợn lồi gần nhất là 0,1
cm. Biết tần số dao động f = 100Hz. Bước sóng λ có thể nhận giá trị nào sau đây?Vận tốc truyền sóng có
thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau đây?
A. λ = 0,4cm. v = 10cm/s B. λ = 0,6cm.v = 40cm/s
C. λ = 0,2cm. v = 20cm/s. D. λ = 0,8cm.v = 15cm/s
Câu 8: Thực hiện giao thoa trên mặt chất lỏng với hai nguồn S
1
và S
2
giống nhau cách nhau 13cm. Phương
trình dao động tại S
1
và S
2
là u = 2cos40πt. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s. Biên độ sóng
không đổi. Bước sóng có giá trị nào trong các giá trị sau ?
A. 12cm. B. 4cm.
C. 16cm. D. 8cm.
Câu 9: Trong thí nghiệm dao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số f = 16Hz
tại M cách các nguồn những khoảng 30cm, và 25,5cm thì dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường
trung trực của AB có 2 dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng là ?
A. 13cm/s. B. 26cm/s.
C. 52cm/s. D. 24cm/s.
Câu 10: Tại A và B cách nhau 9cm có 2 nguồn sóng cơ kết hợp có tần số f = 50Hz, vận tốc truyền sóng v =
1m/s. Số gợn cực đại đi qua đoạn thẳng nối A và B là :
A. 5 B. 7
C. 9 D. 11
Câu 11: Tại S
1
, S
2
có 2 nguồn kết hợp trên mặt chất lỏng với u
1
= 0,2cos50πt[cm] và u
2
= 0,2cos[50πt +
π]cm. Biên độ sóng tổng hợp tại trung điểm S
1
S
2
có giá trị bằng :
A. 0,2cm B. 0,4cm
C.0 D. 0,6cm.
Câu 12: Có 2 nguồn kết hợp S
1
và S
2
trêm mặt nước cùng biên độ, cùng pha S
1
S
2
= 2,1cm. Khoảng cách
giữa 2 cực đại ngoài cùng trên đoạn S
1
S
2
là 2cm. Biết tần số sóng f = 100Hz. Vận tốc truyền sóng là 20cm/s.
Trên mặt nước quan sát được số đường cực đại mỗi bên của đường trung trực S
1
S
2
là :
A. 10 B. 20
C. 40 D. 5
Câu 13: Trong 1 thí nghiệm về giao thoa trên mặt nước, 2 nguồn kết hợp có f = 15Hz, v = 30cm/s. Với
điểm M có d
1
, d
2
nào dưới đây sẽ dao động với biên độ cực đại ? [ d
1
= S
1
M, d
2
= S
2
M ]
A. d
1
= 25cm , d
2
= 20cm B. d
1
= 25cm , d
2
= 21cm.
C.d
1
= 25cm, d
2
= 22cm D.d
1
= 20cm,d
2
= 25cm
Câu 14: Thực hiện giao thoa trên mặt chất lỏng với hai nguồn S
1
và S
2
giống nhau cách nhau 13cm.
Phương trình dao động tại S
1
và S
2
là u = 2cos40πt. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s. Biên độ
sóng không đổi. Số điểm cực đại trên đoạn S
1
S
2
là bao nhiêu ? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả dưới
đây ?
A. 7 B. 12
C. 10 D. 5
Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa nguồn sóng kết hợp O
1
, O
2
là
8,5cm, tần số dao động của hai nguồn là 25Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 10cm/s. Xem biên độ
sóng không giảm trong quá trình truyền đi từ nguồn. Số gợn sóng quan sát được trên đoạn O
1
O
2
là :
A. 51 B. 31
C. 21 D. 43
Câu 16: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, khoảng cách giữa nguồn sóng kết hợp O
1
, O
2
là 36
cm, tần số dao động của hai nguồn là 5Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s. Xem biên độ sóng
không giảm trong quá trình truyền đi từ nguồn.Số điểm cực đại trên đoạn O
1
O
2
là:
A. 21 B. 11
C. 17 D. 9
Câu 17:[ĐH-2011] Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng
đứng với phương trình là u
A
= u
B
= acos50πt [với t tính bằng s]. Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50
cm/s. Gọi O là trung điểm của AB, điểm M ở mặt chất lỏng nằm trên đường trung trực của AB và gần O
nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O. Khoảng cách MO là
A. 10 cm. B .
2 10
cm. C.
2 2
. D. 2 cm.
Giải Câu 17: Đáp án: B
+ Tính
cm
f
v
2
25
50
===
λ
+ M cùng pha với O khi MA – OA = Kλ → MA = OA + Kλ [ K
∈
N
*
]
Để M gần O nhất thì M gana A nhất nên K nhỏ nhất
Ta có MA > OA → Kλ > 0 → K > 0 →K
min
= 1 vậy
MAmin
= OA + λ = 9 + 2 = 11 cm → OM
min
=
cmOAMA 102911
2222
=−=−
DẠNG 4: SÓNG DỪNG - TÌM NÚT SÓNG , BỤNG SÓNG VẬN TỐC TRUYỀN SÓNG
Câu 1. Một dây AB dài 100cm có đầu B cố định. Tại đầu A thực hiện một dao động điều hoà có tần số f =
40Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là v = 20m/s. Số điểm nút, số điểm bụng trên dây là bao nhiêu?
A. 3 nút, 4 bụng. B. 5 nút, 4 bụng.
C. 6 nút, 4 bụng. D. 7 nút, 5 bụng.
Câu 2. Sóng dừng trên dây dài 1m với vật cản cố định, tần số f = 80Hz. Vận tốc truyển sóng là 40m/s. Cho
các điểm M
1
, M
2
,M
3
, M
4
trên dây và lần lượt cách vật cản cố định là 20 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm.
A. M
1
và M
2
dao động cùng pha B. M
2
và M
3
dao động cùng pha
A
B
O
M
C.M
2
và M
4
dao động ngược pha D. M
3
và M
4
dao động cùng pha
Câu 3. Một sợi dây mảnh AB dài 1,2m không giãn, đầu B cố định, đầu A dao động với f = 100Hz và xem như
một nút, tốc độ truyền sóng trên dây là 40m/s, biên độ dao động là 1,5cm. Số bụng và bề rộng của một bụng
sóng trên dây là :
A. 7 bụng, 6cm. B. 6 bụng, 3cm.
C. bụng, 1,5cm D. 6 bụng, 6cm.
Câu 4. Sợi dây OB = 10cm, đầu B cố định. Đầu O nối với một bản rung có tần số 20Hz. Ta thấy sóng dừng
trên dây có 4 bó và biên độ dao động là 1cm. Tính biên độ dao động tại một điểm M cách O là 60 cm.
A. 1cm B.
2
/2cm.
C. 0. D.
3
/2cm.
Câu 5. Trên một sợi dây dài 2m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định
còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là:
A. 40 m /s. B. 100 m /s.
C. 60 m /s. D. 80 m /s.
Câu 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 rung hoạt động, người ta thấy trên dây có sóng dừng gồm 6 bó sóng, với A xem như một
nút. Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên dây AB.
A. λ = 0,30m; v = 30m/s B. λ = 0,30m; v = 60m/s
C. λ = 0,60m; v = 60m/s D. λ = 1,20m; v = 120m/s
Câu 7. Một sợi dây có một đầu bị kẹp chặt, đầu kia buộc vào một nhánh của âm thoa có tần số 600Hz. Âm
thoa dao động tạo ra một sóng có 4 bụng. Có tốc độ sóng trên dây là 400 m/s. Chiều dài của dây là:
A. 4/3 m B. 2 m
C. 1,5 m D. giá trị khác
Câu 8. Một sợi dây có một đầu bị kẹp chặt, đầu kia buộc vào một nhánh của âm thoa có tần số 400Hz. Âm
thoa dao động tạo ra một sóng có 4 bụng. Chiều dài của dây là 40 cm. Tốc độ sóng trên dây là :
A. 80 m/s B. 80 cm/s
C. 40 m/s D. Giá trị khác
Câu 9. Một dây AB đàn hồi treo lơ lửng. Đầu A gắn vào một âm thoa rung với tần số f = 100Hz. Vận tốc
truyền sóng là 4m/s. Cắt bớt để dây chỉ còn 21cm. Bấy giờ có sóng dừng trên dây. Hãy tính số bụng và số
nút.
A. 11 và 11 B. 11 và 12
C. 12 và 11 D. Đáp án khác
Câu 10. Một dây AB dài 20cm, Điểm B cố định. Đầu A gắn vào một âm thoa rung với tần số f = 20Hz. Vận
tốc truyền sóng là 1m/s. Định số bụng và số nút quan sát được khi có hiện tượng sóng dừng.
A. 7 bụng, 8 nút. B. 8 bụng, 8 nút.
C. 8 bụng, 9 nút. D. 8 nút, 9 bụng.
Câu 11. Một sợi dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào một nhánh của âm thoa có tần số f = 100Hz.Cho biết
khoảng cách từ B đến nút dao động thứ 3 [kể từ B] là 5cm. Tính bước sóng ?
A.5cm. B. 4cm.
C. 2,5cm D. 3cm.
Câu 12. Sợi dây AB = 21cm với đầu B tự do. Gây ra tại A một dao động ngang có tần số f. Vận tốc truyền
sóng là 4m/s, muốn có 8 bụng sóng thì tần số dao động phải là bao nhiêu ?
A. 71,4Hz B. 7,14Hz. C. 714Hz D. 74,1Hz
Câu 13. Sợi dây AB = 10cm, đầu A cố định. Đầu B nối với một nguồn dao động, vận tốc truyền sóng trên
đây là 1m/s. Ta thấy sóng dừng trên dây có 4 bó và biên độ dao động là 1cm. Vận tốc dao động cực đại ở
một bụng là:
A.0,01m/s. B. 1,26m/s. C. 12,6m/s D. 125,6m/s.
Câu 14. Một sợi dây đàn hồi OM = 90cm có hai đầu cố định. Khi được kích thích thì trên dây có sóng dừng với
3 bó sóng. Biện độ tại bụng sóng là 3cm. Tại điểm N trên dây gần O nhất có biên độ dao động là 1,5cm. ON có
giá trị là :
A. 10cm B. 5cm C.
5 2
cm D. 7,5cm.
Câu 15. Một dây AB = 90cm đàn hồi căng thẳng nằm ngang. Hai đầu cố định. Được kích thích dao động,
trên dây hình thành 3 bó sóng. Biên độ tại bụng sóng là 3cm.Tại C gần A nhất có biên độ dao động là 1,5cm.
Tính khoảng cách giữa C và A
A. 10cm B.20cm C.30cm D.15cm
DẠNG 5: SÓNG ÂM
Câu 1. Một nguồn âm phát ra âm có tần số 435 Hz; biên độ 0,05 mm truyền trong không khí với bước sóng
80 cm.Vận tốc âm trong không khí là:
A. 340 m/s. B.342 m/s. C.348 m/s. D.350 m/s
Câu 2. Một nguồn âm phát ra âm có tần số 435 Hz; biên độ 0,05 mm truyền trong không khí với bước sóng
80 cm. Vận tốc dao động của các phần tử trong không khí là:
A. 2,350 m/s. B. 2,259 m/s. C. 1,695 m/s. D. 1,359m/s
Câu 3. Một ống trụ có chiều dài 1m.Ở một đầu ống có một pit-tông để có thể điều chỉnh chiều dài cột khí trong ống.
Đặt một âm thoa dao động với tần số 660 Hz ở gần đầu hở của ống.Vận tốc âm trong không khí là 330m/s. Để có cộng
hưởng âm trong ống ta phải điều chỉnh ống đến độ dài
A. l =0,75 m B. l =0,50 m C. l = 25,0 cm D. l =12,5 cm
Câu 4. Một sóng hình cầu có công suất 1W, giả sử năng lượng phát ra được bảo toàn. Cường độ âm tại điểm
M cách nguồn âm 250m là:
A.
≈
13mW/m
2
B.
≈
39,7mW/m
2
C.
≈
1,3.10
-6
W/m
2
D.
≈
0,318mW/m
2
Câu 5. Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy
π
=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.
≈
5mW/m
2
Câu 6. Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất, lấy
π
=3,14. Mức cường độ âm tại điểm cách nó
400cm là:
A.
≈
97dB.
B.
≈
86,9dB.
C.
≈
77dB. D.
≈
97B.
Câu 7. Tại điểm A cách nguồn âm N [coi là nguồn điểm] một khoảng 1 [m] có mức cường độ âm là L
A
= 60
[dB]. Biết ngưỡng nghe của âm là I
0
= 10
–10
[W/m
2
]. Cường độ âm tại A là :
A.10
–4
[W/m
2
] B.10
–2
[W/m
2
] C.10
–3
[W/m
2
] D.10
–5
[W/m
2
]
Câu 8. 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
−
=
W/m
2
D.
8
10
A
I =
W/m
2
Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hoạt động kiên trì !
Chúc các em HỌC SINH thành công trong học tập!
Người sưu tầm và chỉnh lý: GV: Đoàn Văn Lượng
Email: ; ; ;
Điện Thoại: 0915718188 – 0906848238
Trang 24