Lê Kim Đông TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐH - CĐ Chương 3: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Tiên Phước, tháng 08 năm 2014 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 CHƯƠNG III SÓNG CƠ VÀ SĨNG ÂM 1.Các khái niệm sóng  Sóng cơ: Sóng dao động lan truyền mơi trường  Sóng ngang: Sóng ngang sóng có phương dao động phần tử sóng vng góc với phương truyền sóng Sóng ngang truyền mơi trường rắn mặt nước  Sóng dọc:-Sóng dọc sóng có phương dao động phần tử sóng trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền mơi trường rắn, lỏng, khí 2.Các đại lượng đặc trưng sóng  Tốc độ truyền sóng v: Là tốc độ lan truyền dao động môi trường Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào chất mơi trường truyền sóng  Chu kì sóng T: Chu kì sóng chu kì dao động phần tử vật chất có sóng truyền qua, chu kì sóng chu kì dao động chu kì nguồn sóng  Tần số sóng f: Tần số sóng tần số phần tử dao động có sóng truyền qua Chu kì sóng tần số dao động tần số nguồn sóng f  ( Hz ) T  Bước sóng  (m): Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kì   v.T  v f -Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương dao động pha  Biên độ sóng A: Biên độ sóng biên độ dao động phần tử sóng có sóng truyền qua  Năng lượng sóng: Là lượng dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua  Độ lệch pha: Nếu hai điểm M N mội trường truyền sóng cách nguồn sóng lần lược dM dN:   2 dM  dN d  2   *Chú ý: -Nếu hai điểm M N nằm phương truyền sóng thì:   2 MN  d  k  hai điểm dao động pha  d  k  với k  Z  d *Nếu    2k  1   2   k  1  hai điểm dao động ngược pha  d  k    d  *Nếu   k  2  k hai điểm dao động vuông pha  d  k  với k  Z  *Nếu   k   2  Phương trình sóng -Phương trình sóng điểm mơi trường truyền sóng phương trình dao động điểm -Giả sử phương trình dao động nguồn sóng O u  A cos t x x => Thì phương trình sóng điểm M cách O khoảng x uM  AM cos(.t  2 x 2 x )  AM cos(2 ft  )   O M 3.Các khái niệm giao thoa sóng  Phương trình sóng -Giả sử phương trình sóng hai nguồn kết hợp O1 O2 là: u1  u2  A cos 2 ft -Xét điểm M cách hai nguồn lần lược d1 = O1M d2 = O2M -Phương trình sóng M hai nguồn O1 O2 truyền đến u1M  A cos(2 ft  2 d1 2 d ) u2 M  A cos(2 ft  )   -Phương trình sóng tổng hợp M GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước M d1 O1 -1– d2 O2 ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 uM  u1M  u2 M  (d  d1 )  (d1  d )  A cos cos[2 ft  ]   => Dao động tổng hợp M dao động điều hòa tần số với hai dao động thành phần với chu kì T -Biên độ sóng tổng hợp M AM  A cos  (d  d1 )   Biên độ dao động cực đại Amax = 2A cos  ( d  d1 )     2k ; k  Z  d  d1  k    Biên độ dao động cực tiểu Amin = cos  ( d  d1 )     (2k  1) ; k  Z  d  d1  ( k  )  4.Các khái niệm sóng dừng  Định nghĩa: Sóng dừng sóng có nút bụng sóng cố định khơng gian  Tính chất -Khoảng cách hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp phương truyền sóng -Khoảng cách nút bụng sóng liên tiếp phương truyền sóng    Điều kiện có sóng dừng -Sóng dừng có hai đầu cố định (nút sóng) hay hai đầu tự (bụng sóng) lk  ; k : số bụng sóng; k+1: số nút   A N P B N B N B N N B -Sóng dừng có đầu cố định (nút sóng) đầu tự (bụng sóng)  l  (2k  1) ; k  1: số bụng sóng = số nút Bụng Nút A P 5.Các khái niệm sóng âm  Định nghĩa: Sóng âm sóng truyền mơi trường rắn, lỏng, khí -Sóng âm truyền mơi trường rắn, lỏng, khí khơng truyền chân khơng Nói chung sóng âm truyền mơi trường rắn có vận tốc lớn -Tốc độ sóng âm phụ thuộc vào chất mơi trường, nhiệt độ, áp suất… -Sóng âm sóng dọc -Tai người cảm nhận âm có tần số từ 16Hz-20000Hz  Hạ âm, siêu âm -Sóng có tần số 16Hz gọi sóng hạ âm -Sóng có tần số 20000Hz gọi sóng siêu âm  Đặc trưng vật lý âm -Tần số âm: Âm có tần số lớn âm nghe cao ngược lại âm có tần số nhỏ âm nghe thấp -Cường độ âm mức cường độ âm: +Cường độ âm I: lượng âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm, đơn vị thời gian I W P  (W/m2) S t S Với P:công suất âm GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -2– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 S: diện tích âm truyền qua (m2) +Mức cường độ âm L (dB) L( B)  lg Với I I hayL(dB)  10 lg I0 I0 I: cường độ âm I0 :cường độ âm chuẩn = 10-12W/m2 -Đồ thị dao động âm: +Nhạc âm âm có tần số xác định +Tập âm âm có tần số không xác định +Âm cớ - họa âm: Một nhạc cụ phát âm có tần số f0 có khả phát âm có tần số 2f0 ,3f0 … Âm có tần số f0 âm Âm có tần số 2f0,3f0… họa âm Tập hợp họa âm gọi phổ nhạc âm (Đồ thị dao động âm)  Đặc trưng sinh lý âm: -Độ cao âm đặc trưng sinh lí phụ thuộc: liên quan đến tần số âm, khơng phụ thuộc vào lượng âm -Độ to: Là đặc trưng sinh lí âm gắn liền với mức cường độ âm -Âm sắc: Là tính chất giúp ta phân biệt âm khác nguồn âm phát (ngay chúng có độ cao độ to) GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -3– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 Câu Tại điểm O mặt nước n tĩnh, có Chương II SĨNG CƠ VÀ SĨNG ÂM nguồn sóng dao động điều hồ theo phương thẳng đứng Dạng Các đại lượng sóng Phương trình sóng: với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng trịn lan A Phương pháp giải: rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên Bước sóng:  = T= v/f tiếp 20cm Vận tốc truyền sóng mặt nước : Trong đó: : Bước sóng; T (s): Chu kỳ sóng; A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) f (Hz): Tần số sóng v: Tốc độ truyền sóng Câu Một người quan sát phao mặt (có đơn vị tương ứng với đơn vị ) biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần Phương trình sóng x 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp Tại điểm O: x 24m Vận tốc truyền sóng mặt biển uO = Acos(2  ft + ) O M A.4,5m/s B.12m/s C.3m/s D.2,25 m/s Câu Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s Tại điểm M cách O đoạn x phương truyền Vận tốc truyền sóng 200cm/s Hai điểm nằm x sóng.uM = AMcos(2  ft +  - 2 ) phương truyền sóng cách cm,  có độ lệch pha: Độ lệch pha hai điểm cách nguồn A 1,5 B 1 C.3,5 D 2,5 khoảng x1, x2 Câu Một sóng ngang truyền sợi dây đàn hồi x x x x dài với tần số 500Hz Người ta thấy hai điểm A,B     2 sợi dây cách 200cm dao động pha v  đoạn dây AB có hai điểm khác dao động ngược pha với Nếu điểm nằm phương truyền sóng A Tốc độ truyền sóng dây là: x x cách khoảng x thì:     2 A 500cm/s B 1000m/s C 500m/s D 250cm/s v  Câu Một nguồn O phát sóng có tần số 10Hz Lưu ý: Đơn vị x, x1, x2,  v phải tương ứng với truyền theo mặt nước theo đường thẳng với V = 60 cm/s Gọi M N điểm phương truyền sóng cách 4.Hai điểm M , N phương truyền sóng: 20 cm 45cm Trên đoạn MN có a Cùng pha dN - dM = k  (k  Z) điểm dao động lệch pha với nguồn O góc  / b.Ngược pha dN - dM = (k + )  (k  Z) 5.Chú ý : a Quan sát hình ảnh sóng có n sóng liên tiếp có n-1 bước sóng b.Quan sát thấy từ sóng thứ n đến sóng thứ m (m > n) có chiều dài l bước sóng λ  l mn c Số lần nhô lên mặt nước N khoảng thời gian t giây T  t N 1 B Bài tập áp dụng: Câu Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s Vận tốc truyền sóng 40cm/s Viết phương trình sóng M cách O d=50 cm A uM 5cos(4t 5)(cm B uM  5cos(4t  2,5 )(cm) ) C uM  5cos(4t )(cm) D uM 5cos(4t 25)(cm) Câu Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng 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 Câu Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s A B C D Câu Tại điểm S mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f Khi mặt nước hình thành hệ sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách 5cm đường thẳng qua S dao động ngược pha với Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 80cm/s tần số nguồn dao động thay đổi khoảng từ 48Hz đến 64Hz Tần số dao động nguồn A 64Hz B 48Hz C 54Hz D 56Hz Câu 10 Tại điểm S mặt nước yên tĩnh có nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 50Hz Khi mặt nước hình thành hệ sóng trịn đồng tâm S Tại hai điểm M, N nằm cách 9cm đường thẳng qua S dao động pha với Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s Tốc độ truyền sóng mặt nước A 75cm/s B 80cm/s C 70cm/s D 72cm/s Câu 11: Một sóng ngang truyền sợi dây dài với tốc độ truyền sóng 4m/s tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz Biết hai phần tử hai điểm dây cách 25 cm dao động ngược pha Tần số sóng dây A 42 Hz B 35 Hz C 40 Hz D 37 Hz Câu 12:Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acos20t(cm) với t tính giây Trong khoảng thời gian s, sóng truyền quãng đường lần bước sóng ? A 20 B 40 C 10 D 30 Câu 13 Sóng truyền mơi trường dọc theo trục Ox với phương trình u  cos(20t  4x) (cm) (x GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -1– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng Câu 23 Một người quan sát phao mặt môi trường biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần A m/s B 50 cm/s C 40 cm/s D m/s Câu 14 Một sóng truyền theo trục Ox mô tả 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp phương trình u = cos  ( , 5 x   t ) (cm) 24m Tốc độ truyền sóng mặt biển x tính mét, t tính băng giây Vận tốc truyền A 4,5m/s B 12m/s C.3m/s D.2,25 m/s sóng : Câu 24 Một phao nhô lên cao 10 lần 36s, A 0,5 m/s B m/s C m/s D 0,4m/s khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc Câu 15.(Đề thi CĐ _2008)Sóng có tần số 80 Hz lan truyền sóng truyền môi trường với vận tốc m/s Dao A 25/9(m/s) B 25/18(m/s) C 5(m/s) D 2,5(m/s) động phần tử vật chất hai điểm Câu 25 Nguồn phát sóng S mặt nước tạo dao động phương truyền sóng cách nguồn sóng đoạn lần với tần số f = 100Hz gây sóng trịn lan rộng lượt 31 cm 33,5 cm, lệch pha góc mặt nước Biết khoảng cách gợn lồi liên tiếp A π/2 rad B  rad C 2 rad D π/3 rad Câu 16.(CĐ - 2009): Một sóng truyền theo trục Ox 3cm Vận tốc truyền sóng mặt nước bao với phương trình u = acos(4t – 0,02x) (u x tính nhiêu? cm, t tính giây) Tốc độ truyền sóng A 25cm/s B 50cm/s * C 100cm/s D 150cm/s Câu 26 Hai điểm M, N nằm phương A.100 cm/s B.150 cm/s C.200 cm/s D 50 cm/s Câu 17.( CD_2009)Một sóng có chu kì s truyền truyền sóng cách /3 Tại thời điểm t, li độ dao với tốc độ m/s Khoảng cách hai điểm gần động M uM = + cm li độ dao động N u N phương truyền mà phần tử mơi = - cm Biên độ sóng : trường dao động ngược pha A cm B cm C.2 cm D.3 cm A 0,5m B 1,0m C 2,0 m D 2,5 m Câu 18.( ĐH_2009): Một nguồn phát sóng dao Câu 27 Sóng có tần số 20Hz truyền chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây dao động theo phương thẳng   động theo phương trình u  4cos  4 t   ( cm ) đứng phần tử chất lỏng Hai điểm M N thuộc 4  mặt chất lỏng phương truyền sóng cách Biết dao động hai điểm gần 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời phương truyền sóng cách 0,5 m có độ lệch pha điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi sau thời gian ngắn điểm M hạ xuống thấp  Tốc độ truyền sóng : nhất? A 1,0 m/s B 2,0 m/s C 1,5 m/s D 6,0 m/s Câu 19.( ĐH_2009): Một sóng âm truyền thép với vận tốc 5000m/s Nếu độ lệch sóng âm đố hai điểm gần cách 1m phương truyền sóng  / tần số sóng bằng: A.1000 Hz B.1250 Hz C.5000 Hz D.2500 Hz Câu 20.( ĐH_2010) Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5 m Tốc độ truyền sóng A 12 m/s B 15 m/s C 30 m/s D 25 m/s Câu 21: Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm khoảng từ 0,7 m/s đến m/s Gọi A B hai điểm nằm Ox, phía so với O cách 10 cm Hai phần tử môi trường A B dao động ngược pha với Tốc độ truyền sóng A.100 cm/s B.80cm/s C.85 cm/s D.90cm/s Câu 22 Một người ngồi bờ biển trơng thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng 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 A (s ) 20 B ( s) 80 C (s ) 160 D ( s) 160 Câu 28: Một sóng học lan truyền mặt thoáng chất lỏng nằm ngang với tần số 10 Hz, tốc độ truyền sóng 1,2 m/s Hai điểm M N thuộc mặt thoáng, phương truyền sóng, cách 26 cm (M nằm gần nguồn sóng hơn) Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp Khoảng thời gian ngắn sau điểm M hạ xuống thấp A 11/120 s B 1/ 60 s C 1/120 s D 1/12s Dạng Phương trình giao thoa sóng: A Phương pháp giải: Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1 , S2 cách khoảng l: Xét điểm M cách hai nguồn d1, d2 Phương trình sóng M nguồn d1 u1  Acos(2 ft  1 ) d2 S1 u2  Acos(2 ft   ) S2 Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới: GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -2– ĐT: 0987 65 75 82 u1M Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 Coi biên độ sóng khơng đổi Viết phương trình dao d  Acos(2 ft  2  1 ) động điểm M cách A, B 7,2 cm 8,2 cm u2 M  d  Acos(2 ft  2   )  A uM = cos(10t+ 0,15)(cm) B uM = cos(10t - 0,15)(cm) C uM =5 cos(10t + 0,15)(cm) Phương trình giao thoa sóng M: uM = u1M + u2M  (d1  d2 ) 1  2  D uM = cos(10t - 0,15)(cm)  (d2  d1 )    uM  Acos    cos 2 ft          Dạng Tìm số cực đại, cực tiểu khoảng hai nguồn S1S2 Biên độ dao động M: A.Phương pháp giải   (d  d1 )   AM  A cos   với     1  l  l     k  (k  Z) * Số cực đại:    B Bài tập áp dụng: Câu Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 S2 Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, pha Xem biên độ sóng khơng thay đổi q trình truyền sóng Các điểm thuộc mặt nước nằm đường trung trực đoạn S1S2 A dao động với biên độ nửa biên độ cực đại B dao động với biên độ cực tiểu C dao động với biên độ cực đại D không dao động Câu Tại hai điểm M N mơi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp phương pha dao động Biết biên độ, vận tốc sóng khơng đổi q trình truyền, tần số sóng 40 Hz có giao thoa sóng đoạn MN Trong đọan MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại gần cách 1,5 cm Vận tốc truyền sóng môi trường A 2,4 m/s B 1,2 m/s C.0,3m/s D 0,6 m/s Câu Tại hai điểm A B mơi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động phương với phương trình uA = acost uB = acos(t +) Biết vận tốc biên độ sóng nguồn tạo khơng đổi q trình sóng truyền Trong khoảng A B có giao thoa sóng hai nguồn gây Phần tử vật chất trung điểm đoạn AB dao động với biên độ A.0 B.a/2 C.a D.2a Câu Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B dao động hòa pha với theo phương thẳng đứng Biết tốc độ truyền sóng khơng đổi q trình lan truyền, bước sóng nguồn phát 12 cm Khoảng cách ngắn hai điểm dao động với biên độ cực đại nằm đoạn thẳng AB A cm B 12 cm C cm D cm Câu Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợp A B Phương trình dao động A, B uA = cos  t(cm); uB = cos(  t +  )(cm) Tại O trung điểm AB sóng có biên độ A 0cm B 2cm C 1cm D cm Câu Trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo mặt nước nguồn sóng A, B dao động với phương trình uA = uB = 5cos10t (cm) Vận tốc sóng 20 cm/s 2  2 * Số cực tiểu: l  l    k   (k  Z)  2  2 Hai nguồn dao động pha (   2  1  )  * Điểm dao động cực đại: d2 – d1 = k (kZ) Số đường số điểm cực đại (không tính hai l l nguồn):   k    * Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d2 – d1 = (k+ )  (kZ) Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): l l   k     2 Hai nguồn dao động ngược pha:(     1   ) * Điểm dao động cực đại: d2 – d1 = (k+ )  (kZ) Số đường số điểm (không tính hai nguồn):  l l  k    * Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d2 – d1 = k (kZ) Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): l l  k    B Bài tập áp dụng: Câu Trên mặt nước nằm ngang, hai điểm S1, S2 cách 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hồ theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz ln dao động đồng pha Biết vận tốc truyền sóng mặt nước 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi truyền Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn S1S2 A 11 B C D Câu Hai nguồn sóng biên độ tần số ngược pha Nếu khoảng cách hai nguồn là: AB  16, 2 số điểm đứng yên số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn AB là: A 32 33 B 34 33 C 33 32 D 33 34 GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -3– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 Câu Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A,B cách ON Trên đoạn MN, số điểm mà phần tử nước dao động 10(cm) dao động theo phương trình: ngược pha với dao động nguồn O A B C.6 D  u1  0,2.cos(50t   )cm u2  0,2 cos(50t  )cm Câu 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động pha hai điểm Biết vận tốc truyền sóng mặt nước 0,5(m/s) A B cách 16cm Sóng truyền mặt nước với Tính số điểm cực đại cực tiểu đoạn A,B bước sóng 3cm Trên đoạn AB, số điểm mà phần A.8 B.9 10 C.10 10 D.11 12 Câu Trong thí nghiệm giao thoa sóng tử nước dao động với biên độ cực đại A 10 B 11 C.12 D mặt nước, hai nguồn kết hợp A B dao động với tần số 15Hz pha Tại điểm M cách nguồn A B khoảng d1 = 16cm d2 = 20cm, sóng có biên độ cực tiểu Giữa M đường trung trực AB có hai dãy cực đại Tốc độ truyền sóng mặt nước A 24cm/s B 48cm/s C 40cm/s D 20cm/s Câu 5.( ĐH_2009)Ở bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1 S2 cách 20cm Hai nguồn dao động theo phương trẳng đứng có phương trình u1 = 5cos40πt (mm) u2 = 5cos(40πt + π) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 80 cm/s Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn thẳng S1S2 là: A 11 B C 10 D Câu Giao thoa sóng mặt nước, nguồn kết hợp pha A B dao động với tần số 80 (Hz) Tại điểm M mặt nước cách A 19 (cm) cách B 21 (cm), sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực AB có dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 160 (cm/s) B.20 (cm/s) C.32 (cm/s) D.40 (cm/s) Câu 7: Người ta khảo sát tượng giao thoa mặt nước tạo thành hai nguồn kết hợp, pha S1 , S2 dao động với tần số f  15 Hz Người ta thấy sóng có biên độ cực đại thứ kể từ đường trung trực S1S2 điểm M có hiệu khoảng cách đến S1 , S2 2cm Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 45cm / s B 30cm / s C 26cm / s D 15cm / s Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp, pha S1 , S2 dao động với tần số 20Hz, điểm M cách A, B 16cm 20cm, sóng có biên độ cực đại, M đường trung trực S1S2 có ba dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nước A.20cm/s B.26,7cm/s C.40cm/s D.53,4cm/s Câu 9: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn kết hợp, pha S1 , S2 dao động với tần số 16Hz, điểm M cách S1, S2 khoảng d  30cm , d  25,5cm sóng có biên độ cực đại Giữa M đường trung trực S1S2 có hai dãy cực đại khác Tốc độ truyền sóng mặt nước A 18cm / s B 24cm / s C 36cm / s D 12cm / s Câu 10: Một nguồn phát sóng dao động điều hịa tạo sóng trịn đồng tâm O truyền mặt nước với bước sóng  Hai điểm M N thuộc mặt nước, nằm hai phương truyền sóng mà phần tử nước dao động Biết OM = 8, ON = 12 OM vng góc với Dạng Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu hai điểm M, N A Phương pháp Hai điểm M, N cách hai nguồn S1, S2 d1M, d2M, d1N, d2N Ta đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N giả sử: dM < dN 1.Hai nguồn dao động pha: * Cực đại: dM < k < dN * Cực tiểu: dM < (k + 0,5) < dN 2.Hai nguồn dao động ngược pha: * Cực đại: dM < (k + 0,5) < dN * Cực tiểu: dM < k < dN 3.Hai nguồn dao động lệch pha góc Δφ bất kì: Δφ ) < dN 2π Δφ * Cực tiểu: dM < (k + 0,5 ) < dN 2π * Cực đại: dM < (k - B Vận dụng Câu 1: Hai nguồn kết hợp pha O1, O2 có λ = cm, điểm M cách nguồn O1 31 cm, cách O2 18 cm Điểm Ncách nguồn O1 22 cm, cách O2 43 cm Trong khoảng MN có gợn lồi, gợn lõm? A 7; B 7; C 6; D 6; Câu 2: Hai nguồn kết hợp A, B cách 45mm mặt thống chất lỏng dao động theo phương trình u1 = u2 = 2cos100t (mm) Trên mặt thoáng chất lỏng có hai điểm M M’ phía đường trung trực AB thỏa mãn: MA - MB = 15mm M’A - M’B = 35mm Hai điểm nằm vân giao thoa loại chúng có vân loại Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng là: A 0,5cm/s B 0,5m/s C 1,5m/s D 0,25m/s Câu 3: Hai nguồn kết hợp A,B cách 16cm dao động vng góc với mặt nước theo phương trình: uA = uB = a cos50  t (cm) C điểm mặt nước thuộc vân giao thoa cực tiểu, C trung trực AB có vân giao thoa cực đại Biết AC = GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -4– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 17,2cm BC = 13,6cm Số vân giao thoa cực đại qua đường tròn cạnh AC là: *Chú ý: Hai nguồn có biên độ khác thì: A 16 đường B đường C đường D đường 2 d  d     1   k 2 Câu 4: Tại điểm A, B mặt chất lỏng cách 1/Amax   16cm có nguồn phát sóng kết hợp dao động theo 2 phương trình: u1= acos(30t), u2 = bcos(30t + /2) 2/Amin  d  d     1   (2k  1)  Tốc độ truyền sóng mặt nước 30cm/s Gọi C, D B.Bài tập áp dụng điểm đoạn AB cho AC = DB = 2cm Số Câu 1: Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước A, B điểm dao động với biên độ cực tiểu đoạn CD A.12 B 11 C 10 D 13 giống hệt cách khoảng AB  4,8 Trên Câu 5: Hai nguồn A, B cách 40cm ln dao động đường trịn nằm mặt nước có tâm trung điểm O pha, có bước sóng 6cm Hai điểm CD nằm đoạn AB có bán kính R  5 có số điểm dao mặt nước mà ABCD hình chữ nhât, AD = động với biên độ cực đại là: 30cm Số điểm cực đại đứng yên đoạn CD lần A B 16 C 18 D.14 lượt là: Câu 2: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết A B C 13 12 D 11 10 hợp O1, O2 cách l = 28cm có phương trình dao Câu 6: Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn động là: sóng kết hợp A B cách 20cm, dao động theo uO1  A cos(16t   ) cm; uO2  A cos(16t ) cm; Biết phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40t uB = 2cos(40t + ) (uA, uB tính mm, t tính tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng 40cm/s Số s) Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng điểm dao động với biên độ cực đại đường trịn bán 30cm/s Xét hình vng AMNB thuộc mặt thống chất kính 16cm, có tâm O trung điểm O1O2 là: A 20 B 22 C 18 D 24 lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn Câu 3: : Ở mặt nước có hai nguồn sóng A B cách BM 15 cm, dao động điều hòa tần số, pha A 19 B 18 C 17 D 20 Câu 7: Trên mặt thống chất lỏng có hai theo phương vng góc với mặt nước Điểm M nằm nguồn phát sóng kết hợp đồng pha đặt A, B cách AB, cách trung điểm O 1,5 cm, điểm gần O 40cm, phát sóng truyền mặt chất lỏng với ln dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm bước sóng 3cm Gọi C điểm mặt chất lỏng O, đường kính 20cm, nằm mặt nước có số điểm cho AC = 50cm; BC = 33cm Số điểm dao động dao động với biên độ cực đại A 18 B 16 C 32 D 17 cực trị AC là: Câu 4: Hai nguồn sóng kết hợp giống hệt đặt A 18 cực đại; 19 cực tiểu B 19 cực đại; 19 cực tiểu cách khoảng cách x đường kính C 19 cực đại; 18 cực tiểu D 18 cực đại; 18 cực tiểu vòng trịn bán kính R (x < R) đối xứng qua tâm Dạng Tìm số điểm cực đại, cực tiểu đường vòng tròn Biết nguồn phát sóng có bước trịn tâm O thuộc đường thẳng chứa hai nguồn, có sóng λ x = 6λ Số điểm dao động cực đại vòng bán kính tùy ý elip nhận hai nguồn AB làm tròn hai tiêu điểm A 26 B 24 C 22 D 20 A.Phương pháp Câu 5: Trên bề mặt chất lỏng hai nguồn dao động với 1.Trên elip nhận hai nguồn AB làm hai tiêu điểm: phương trình tương ứng là: Ta tìm số điểm cực đại  cực tiểu đoạn AB k u A  cos(10t )cm; u A  cos(10t  ) cm Tốc độ Do đường hypebol cắt elip truyền sóng mặt thống chất lỏng 50cm/s, cho hai điểm  số điểm cực đại điểm C đoạn AB cách A, B tương ứng 28cm, cực tiểu elip 2k 22cm Vẽ đường trịn tâm C bán kính 20cm, số điểm 2.Trên đường tròn tâm O thuộc cực đại dao động đường tròn là: đường thẳng chứa hai nguồn, có A B 12 C D 16 bán kính tùy ý: Câu 6: Ở mặt nước có hai nguồn sóng A B cách Tương tự đường elip, ta tìm số điểm cực đại cực tiểu đoạn thẳng giới hạn 15 cm, dao động điều hòa tần số, pha đường kính đường trịn hai điểm nguồn theo phương vng góc với mặt nước Điểm M nằm cách tìm hai điểm M,N (dạng 3) nhân Xét AB, cách trung điểm O 1,5 cm, điểm gần O xem hai điểm đầu mút đoạn thẳng giới hạn có ln dao động với biên độ cực đại Trên đường tròn tâm phải điểm cực đại cực tiểu hay khơng, hai O, đường kính 15cm, nằm mặt nước có số điểm ln dao động với biên độ cực đại điểm tiếp xúc với đường A 20 B 24 C 16 D 26 tròn đường cong hypebol Câu 7: Trên bề mặt chất lỏng cho nguồn dao đơng qua hai điểm đó, có vng góc với bề mặt chất lỏng có phương trình dao điểm tiếp xúc ta lấy tổng số điểm nhân trừ 1; động uA = cos 10t (cm) uB = cos (10t + /3) (cm) Tốc độ truyền sóng dây v= 50cm/s AB điểm lấy tổng số trừ  số =30cm Cho điểm C đoạn AB, cách A khoảng điểm cực đại cực tiểu GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -5– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 18cm cách B 12cm Vẽ vịng trịn đường kính 10cm, vng góc với S1S2 S1 dao động với biên độ cực tâm C Số điểm dao đơng cực đại đường trịn đại Đoạn S1M có giá trị lớn là: A B C D A 20cm B 30cm C 40cm D.50cm Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt Câu 2: Trên bề mặt chất lỏng, hai nguồn kết hợp S1, S2 nước, hai nguồn AB cách 14,5 cm dao động cách 100cm dao động pha Biết sóng ngược pha Điểm M AB gần trung điểm O AB nguồn phát có tần số f = 10Hz, vận tốc truyền sóng nhất, cách O đoạn 0,5 cm ln dao động cực đại 3m/s Gọi M điểm nằm đường thẳng vuông Số điểm dao động cực đại đường elíp thuộc mặt góc với S1S2 S1 dao động với biên độ cực đại nước nhận A, B làm tiêu điểm là: Đoạn AM có giá trị nhỏ là: A 26 B.28 C 18 D.14 A 5,28cm B 10,56cm C 12cm D 30cm Câu 9: Ở mặt thống chất lỏng có hai nguồn Câu 3: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách 10 cm, dao động theo phương kết hợp S1, S2 dao động pha, cách thẳng đứng với phương trình uA = 3cos(40πt khoảng S1S2 = 40 cm Biết sóng nguồn phát + π/6) cm; uB = 4cos(40πt + 2π/3) cm Cho biết tốc độ có tần số f = 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = m/s Xét truyền sóng 40 cm/s Một đường trịn có tâm trung điểm M nằm đường thẳng vng góc với S S điểm AB, nằm mặt nước, có bán kính R = S1 Đoạn S1 M có giá trị lớn để 4cm Số điểm dao động với biên độ cm có M có dao động với biên độ cực đại? đường tròn A 50 cm B 40 cm C 30 cm D 20 cm A.30 B 32 C 34 D 36 Câu 4: Trên mặt thoáng chất lỏng, A B cách Câu 10: Hai nguồn song kết hợp A B dao động theo 20cm, người ta bố trí hai nguồn đồng có tần số 20Hz phương trình u A  a cos t u B  a cos(t   ) Biết Tốc độ truyền sóng mặt thống chất lỏng v = điểm không dao động gần trung điểm I AB 50cm/s Hình vng ABCD nằm mặt thống chất đoạn  / Tìm  lỏng, I trung điểm CD Gọi điểm M nằm CD điểm gần I dao động với biên độ cực đại Tính   2 4 A B C D khoảng cách từ M đến I 3 A 1,25cm B 2,8cm C 2,5cm D 3,7cm Dạng Xác định khoảng cách ngắn lớn Câu 5: Trong thí nghiệm giao thoa với hai nguồn để thỏa yêu cầu toán phát sóng giống A B mặt nước Khoảng A.Phương pháp cách AB = 16cm Hai sóng truyền có bước sóng λ =  Bài tốn: Xác định khoảng cách ngắn 4cm Trên đường thẳng xx’ song song với AB, cách AB lớn điểm đường thẳng qua một khoảng cm, gọi C giao điểm xx’ với đường nguồn S1 S2 vng góc với S1S2 trung trực AB Khoảng cách ngắn từ C đến Xét hai nguồn pha: điểm dao động với biên độ cực tiểu nằm xx’ Giả sử M có dao động với A 2,25cm B 1,5cm C 2,15cm D.1,42cm biên độ cực đại Câu 6: Hai điểm A B mặt nước cách 12 cm - Khi k  : Khoảng phát hai sóng kết hợp có phương trình: cách lớn từ điểm M u1  u  a cos 40t (cm) , tốc độ truyền sóng mặt đến hai nguồn : d1max = nước 30 cm/s Xét đoạn thẳng CD = 6cm mặt nước MS1 có chung đường trung trực với AB Khoảng cách lớn - Khi k  kmax : Khoảng từ CD đến AB cho đoạn CD có điểm dao cách ngắn từ điểm M’ đến hai nguồn là: d1min động với biên độ cực đại là: A 10,06 cm B 4,5 cm C 9,25 cm D 6,78 cm = MS1 Câu 7: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt Từ cơng A, B cách 20cm có tần số 50Hz Tốc độ SS SS truyền sóng mặt nước 1,5m/s Trên mặt nước xét thức :   k    đường trịn tâm A, bán kính AB Điểm đường trịn dao động với biên độ cực đại cách đường thẳng qua A, với k  kmax  d1min = B đoạn gần MS1 Lưu ý : Với hai nguồn ngược pha M dao động A 18,67mm B 17,96mm C 19,97mm D 15,34mm Câu 8: Hai nguồn sóng AB cách 1m dao động với biên độ cực tiểu ta làm tương tự  Các tốn khác: Sử dụng cơng thức tính hiệu pha với bước sóng 0,5m I trung điểm AB H đường kết hợp mối liên hệ hình học d1 d2 điểm nằm đường trung trực AB cách I với yếu tố khác toán để giải (liên hệ đoạn 100m Gọi d đường thẳng qua H song song với AB Tìm điểm M thuộc d gần H nhất, dao động cạnh tam giác vuông) với biên độ cực đại Khoảng cách MH B.Vận dụng A 57,73mm B 57,73cm C 57,73m D 57,73nm Câu 1: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp S1, Câu 9: Trong thí nghiệm giao thoa mặt nước, hai S2 cách 40cm dao động pha Biết sóng nguồn sóng kết hợp A B dao động pha, nguồn phát có tần số f = 10Hz, vận tốc truyền tần số, cách AB = 8cm tạo hai sóng kết hợp có sóng 2m/s Gọi M điểm nằm đường thẳng GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -6– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 bước sóng  = 2cm Trên đường thẳng () song song 10cm nằm đường cực đại hay cực tiểu thứ mấy, kể với AB cách AB khoảng 2cm, khoảng cách từ đường trung trực AB? ngắn từ giao điểm C () với đường trung trực A Cực tiểu thứ phía A AB đến điểm M đường thẳng () dao động với B Cực tiểu thứ phía A C Cực tiểu thứ phía B biên độ cực tiểu A 0,43 cm B 0,5 cm C 0,56 cm D 0,64 cm D Cực đại thứ phía A Câu 10: Tại hai điểm A B mặt chất lỏng có hai Câu 16 Cho hai nguồn sóng S1 S2 cách 8cm nguồn phát sóng pha cách AB = 8cm, Về phía S1S2 lấy thêm hai điểm S3 S4 dao động với tần số f = 20Hz pha ban đầu cho S3 S4 = 4cm hợp thành hình thang cân S1S2S3S4 Một điểm M mặt nước, cách A khoảng 25 cm Biết bước sóng   1cm Hỏi đường cao hình thang cách B khoảng 20,5 cm, dao động với biên độ lớn để S3S4 có điểm dao động cực đại Giữa M đường trung trực AB có hai cực đại vân giao thoa cực đại Coi biên độ sóng truyền A 2 (cm ) B 5(cm ) C 4(cm ) D (cm) không giảm Điểm Q cách A khoảng L thỏa mãn AQ  AB Tính giá trị cực đại L để điểm Q dao động Câu 17 Biết A B nguồn sóng nước giống cách 4cm C điểm mặt nước, cho với biên độ cực đại AC  AB Giá trị lớn đoạn AC để C nằm A.20,6cm B.20,1cm C.10,6cm D.16cm đường cực đại giao thoa 4,2cm Bước sóng có giá trị Câu 11: Tại hai điểm A B mặt nước cách bao nhiêu? cm có hai nguồn kết hợp dao động với phương trình: A 2,4cm B 3,2cm C 1,6cm D 0,8cm u1  u2  acos 40 t (cm) , tốc độ truyền sóng mặt nước 30cm / s Xét đoạn thẳng CD = 4cm mặt nước có chung đường trung trực với AB Khoảng cách lớn từ CD đến AB cho đoạn CD có điểm dao dộng với biên độ cực đại là: A 3,3 cm B cm C 8,9 cm D 9,7 cm Câu 12: Có hai nguồn dao động kết hợp S1 S2 mặt nước cách 8cm có phương trình dao động us1 = 2cos(10t -  ) (mm) us2 = 2cos(10t +  ) (mm) Tốc độ truyền sóng mặt nước 10cm/s Xem biên độ sóng khơng đổi trình truyền Điểm M mặt nước cách S1 khoảng S1M = 10cm S2 khoảng S2M = 6cm Điểm dao động cực đại S2M xa S2 A 3,07cm B 2,33cm C 3,57cm D 6cm Câu 13 Tại hai điểm A B mặt nước cách cm có hai nguồn kết hợp dao động với phương trình: u1  u  acos40t(cm) , tốc độ truyền sóng mặt nước 30cm / s Xét đoạn thẳng CD = 4cm mặt nước có chung đường trung trực với AB Khoảng cách lớn từ CD đến AB cho đoạn CD có điểm dao dộng với biên độ cực đại là: A 3,3 cm B cm C 8,9 cm D 9,7 cm Câu 14: Trên mặt nước hai điểm S1, S2 người ta đặt hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 6cos40t uB = 8cos(40t ) (uA uB tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 40cm/s, coi biên độ sóng không đổi truyền Trên đoạn thẳng S1S2, điểm dao động với biên độ 1cm cách trung điểm đoạn S1S2 đoạn gần A 0,25 cm B 0,5 cm C 0,75 cm D 1cm Câu 15 Người ta tạo giao thoa sóng mặt nước hai nguồn A,B dao động với phương trình uA = uB = 5cos 10t cm.Tốc độ truyền sóng mặt nước 20cm/s.Một điểm N mặt nước với AN – BN = - Câu 18 Hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2 mặt nước cách 30 cm phát hai dao động điều hoà phương, tần số f = 50 Hz pha ban đầu khơng Biết tốc độ truyền sóng mặt chất lỏng v = 6m/s Những điểm nằm đường trung trực đoạn S1 S2 mà sóng tổng hợp ln dao động ngược pha với sóng tổng hợp O (O trung điểm S1S2) cách O khoảng nhỏ là: A cm B 6 cm C cm D cm Dạng 7: Xác định số điểm pha, ngược pha với hai nguồn S1, S2 hai điểm MN đường trung trực A Phương pháp Ta có: k = S1S ; 2  S1S   ;   dM = OM   SS  dN = ON      2 d dM ; kN  N   d dM - Ngược pha khi: kM  0,5  ; k N  0,5  N   - Cùng pha khi: kM  Từ k kM  số điểm OM = a Từ k kN  số điểm ON = b  Nếu M, N phía  số điểm MN : a  b Nếu M, N khác phía  số điểm MN : a  b (cùng trừ, khác cộng!!!) Ngoài ra, ta sử dụng phương trình sóng tính chất hình học để giải tốn  B Vận dụng Câu 1: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB cách đoạn 12cm dao động vng góc với mặt GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -7– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách trung Theo hình vẽ ta có: x  OM  d   AB  (điều kiện:     điểm O đoạn AB khoảng 8cm Hỏi đoạn CO, số điểm dao động ngược pha với nguồn là: AB d  ) A B C D Câu 2: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB cách xmin dmin Từ điều kiện trên, ta tìm : đoạn 12cm dao động vng góc với d  kmin   xmin mặt nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn cách  Nếu M dao động ngược pha với S1, S2 thì: d  d1 = (2k + 1), suy ra: trung điểm O đoạn AB khoảng 8cm Hỏi  đoạn CO, số điểm dao động pha với nguồn là:  A B C D d  d1   k  1  Câu 3: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp Vì M nằm đường trung trực nên ta có: O1 O2 cách l = 24cm dao động theo  phương thẳng đứng với phương trình d  d1  d   2k  1 uO1  uO2  A cos(t )mm Biết khoảng cách ngắn Tương tự trên, ta tìm dmin xmin từ trung điểm O O1O2 đến điểm đường trung trực O1 O2 dao động pha với O * Cách 2: Giải nhanh q = 9cm Trên đoạn O1 O2 có điểm dao AB Ta có: k =  k làmtròn = a  động với biên độ không? 2 A 15 B 16 C 17 D 18 - Điểm pha gần nhất: k = a + Câu 4: Hai nguồn kết hợp S1 S2 dao động với tần - Điểm pha thứ n: k = a + n số 40Hz Một điểm M cách S1 28cm cách S2 23,5cm - Điểm ngược pha gần nhất: k = a + 0,5 Biết tốc độ truyền sóng mặt nước 60cm/s Trong - Điểm ngược pha thứ n: k = a + n – 0,5 khoảng M đường trung trực S1S2 số dãy gợn lồi gợn lõm là: A dãy gợn lồi, dãy gợn lõm B Vận dụng B dãy gợn lồi, dãy gợn lõm Câu 1: Trên mặt nước có nguồn sóng giống hệt C dãy gợn lồi, dãy gợn lõm A B cách khoảng AB = 24cm Bước sóng D dãy gợn lồi, dãy gợn lõm Dạng Tìm vị trí điểm M đường trung trực  = 2,5 cm Hai điểm M N mặt nước cách AB, dao động pha ngược pha với hai trung điểm đoạn AB đoạn 16 cm cách nguồn sóng A B Số điểm đoạn nguồn A, B MN dao động pha với nguồn là: A.Phương pháp giải A B C D Giả sử hai nguồn pha có dạng: Câu 2: Hai nguồn sóng kết hợp mặt nước cách u1 = u2 = Acosωt đoạn S1S2 = 9 phát dao động pha * Cách 1: Dùng phương trình sóng Trên đoạn S1S2, số điểm có biên độ cực đại Phương trình sóng M là: pha với pha với nguồn (không kể hai d1 + d   d1 - d   nguồn) là: u M = 2Acos  π  cos ωt - π λ  A.12 B.6 C.8 D.10 λ     Câu 3: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp  Nếu M dao động pha với S1, S2 thì: phát hai dao động u1 = acost; u2 = asint khoảng d2  d1 = 2k cách hai nguồn S1S2 = 3,25 Hỏi đoạn S1S2   có điểm cực đại dao động pha với u1  A điểm B điểm C điểm D điểm Câu 4: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp d  d1  2k  phát hai dao động u1 = acost; u2 = asint khoảng Vì M nằm đường cách hai nguồn S1S2 = 3,25 Hỏi đoạn S1S2 trung trực nên d1 = d2 , ta có điểm cực đại dao động pha với u2 có: d  d1  d  k  A điểm B điểm C điểm D điểm AB AB Câu 5: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB Từ hình vẽ ta có: d   k  k 2 pha cách đoạn 12cm dao động vng góc với mặt nước tạo sóng với bước sóng 1,6cm Gọi AB  (k  Z)  kmin C điểm mặt nước cách hai nguồn 2 cách trung điểm O đoạn AB khoản 8cm Hỏi  d  kmin  đoạn CO, số điểm dao động pha với nguồn là: A B C D GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -8– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 Câu 6: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp AB -Khoảng cách hai nút sóng ( hai bụng sóng) pha cách đoạn 12cm dao động vng  góc với mặt nước tạo sóng với bước song 1,6cm là: k Gọi C điểm mặt nước cách hai nguồn Biên độ điểm sóng dừng cách trung điểm O đoạn AB khoản 8cm * Với x khoảng cách từ M đến đầu nút sóng biên Hỏi đoạn CO, số điểm dao động ngược pha với độ: nguồn là: x A B C D AM = 2A sin(2π ) Câu 7: Trên mặt nước có hai nguồn sóng giống A λ B, cách khoảng AB = 12(cm) dao động * Với x khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng vng góc với mặt nước tạo sóng có bước sóng  = 1,6cm C D hai điểm khác mặt nước, cách hai nguồn cách trung điểm O AB biên độ: AM = 2A cos(2π khoảng 8(cm) Số điểm dao động pha với nguồn đoạn CD A B 10 C D Câu 8: Tại hai điểm A B mặt nước cách khoảng 16 cm có hai nguồn sóng kết hợp dao động điều hòa với tần số f = 10Hz, pha nhau, sóng lan truyền mặt nước với tốc độ 40cm/s Hai điểm M N nằm mặt nước cách A B khoảng 40 cm Số điểm đoạn thẳng MN dao động pha với A A.16 B.15 C.14 D.17 Dạng Sóng dừng: A Phương pháp giải: Một số ý * Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng * Đầu tự bụng sóng * Hai điểm đối xứng với qua nút sóng ln dao động ngược pha * Hai điểm đối xứng với qua bụng sóng ln dao động pha * Các điểm dây dao động với biên độ không đổi  lượng không truyền * Khoảng thời gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ Điều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l: a Hai đầu nút sóng: l  k  (k  N * ) Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k + b Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóng: l  (2k  1)  (k  N ) Số bó sóng nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + c Đặc điểm sóng dừng: -Khoảng cách nút bụng liền kề 2 2    12     3 5 12  * Các điểm có biên độ (khơng kể điểm bụng điểm nút) cách khoảng λ/4 Nếu A biên độ sóng nguồn biên độ dao động điểm Ai = A B Bài tập áp dụng: Câu 1: Khi nói phản xạ sóng vật cản cố định, phát biểu sau đúng? A Tần số sóng phản xạ ln lớn tần số sóng tới B Sóng phản xạ ln ngược pha với sóng tới điểm phản xạ C Tần số sóng phản xạ ln nhỏ tần số sóng tới D Sóng phản xạ ln pha với sóng tới điểm phản xạ Câu 2: Trên sợi dây có sóng dừng với bước sóng  Khoảng cách hai nút sóng liền kề A -Khoảng cách nút bụng liền kề x ) λ  B  C  D  Câu 3(CĐ 2007): Trên sợi dây có chiều dài l , hai đầu cố định, có sóng dừng Trên dây có bụng sóng Biết vận tốc truyền sóng dây v khơng đổi Tần số sóng A.v/l B v/2 l C 2v/ l D v/4 l Câu 4.(ĐH _2007)Trên sợi dây dài 2m có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy đầu GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước -9– ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 dây cố định cịn có điểm khác ln đứng n Vận Dạng 10 Sóng âm: tốc truyền sóng dây A Phương pháp giải: A 60 m/s B 80 m/s C 40 m/s D 100 m/s W P Câu 5.(ĐH _2008)Trong thí nghiệm sóng dừng, Cường độ âm I(W/m2) I = = : điểm t.S S sợi dây đàn hồi dài 1,2m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy hai đầu dây cố đại lượng đo lượng mà sóng âm tải qua định cịn có hai điểm khác dây không dao động đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với Biết khoảng thời gian hai lần liên tiếp với sợi phương truyền sóng đơn vị thời gian dây duỗi thẳng 0,05 s Vận tốc truyền sóng + W (J), P (W) lượng, công suất phát âm dây nguồn; S (m2) diện tích miền truyền âm A m/s B 4m/s C 12 m/s D 16 m/s + Với sóng cầu S diện tích mặt cầu S = 4πR2  Khi Câu 6.( ĐH_2009)Trên sợi dây đàn hồi dài 1,8m, R tăng k lần I giảm k2 lần hai đầu cố định, có sóng dừng với bụng sóng Mức cường độ âm: Biết sóng truyền dây có tần số 100Hz Tốc độ L I I truyền sóng dây  L(dB)  10lg   1010 với A 20m/s B 600m/s C 60m/s D 10m/s I0 I0 Câu 7.( ĐH_2010) Một sợi dây AB dài 100 cm căng -12 I0 = 10 W/m cường độ âm chuẩn ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với nhánh L âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz Trên dây I I  L(dB)  L  L  10lg   10 10 AB có sóng dừng ổn định, A coi nút sóng I1 I1 Tốc độ truyền sóng dây 20 m/s Kể A B, n  Khi I tăng 10 lần L tăng thêm 10n (dB) dây có Chú ý: Khi hai âm chêch lệch L2 – L1 = 10n (dB) A nút bụng B nút bụng I2 = 10n.I1 = a.I1 ta nói: số nguồn âm tăng C nút bụng D nút bụng Câu 8( CĐ 2010):: Một sợi dây AB có chiều dài m gấp a lần so với số nguồn âm lúc đầu căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với nhánh I R âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz Trên  L  L  10lg  20lg I1 R2 dây AB có sóng dừng ổn định với bụng sóng, B coi nút sóng Tốc độ truyền sóng dây L  L1 A 50 m/s B cm/s C 10 m/s D 2,5 cm/s R I    10 10 Câu 8( CĐ 2010): Một sợi dây chiều dài  căng R2 I1 ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng với n bụng sóng , tốc độ truyền sóng dây v Chú ý cơng thức tốn: Khoảng thời gian hai lần liên tiếp sợi dây duỗi a lg10x = x; a = lgx  x = 10a ; lg = lg a - lg b thẳng b A v n B nv  C   D 2nv nv Câu 9: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, có sóng dừng ổn định Trên dây, A điểm nút, B điểm bụng gần A nhất, C trung điểm AB, với AB = 10 cm Biết khoảng thời gian ngắn hai lần mà li độ dao động phần tử B biên độ dao động phần tử C 0,2 s Tốc độ truyền sóng dây A m/s B 0,5 m/s C m/s D 0,25 m/s Câu 10: Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng khơng đổi Khi tần số sóng dây 42 Hz dây có điểm bụng Nếu dây có điểm bụng tần số sóng dây A 252 Hz B 126 Hz C 28 Hz D 63 Hz Câu 11: Một sợi dây OM đàn hồi dài 90 cm có hai đầu cố định Khi kích thích dây hình thành bụng sóng (với O M hai nút), biên độ bụng cm Tại N gần O có biên độ dao động 1,5 cm Khoảng cách ON A.5cm B.7,5cm A.2,5cm A.5,5cm B Bài tập áp dụng: Câu 1.( ĐH_2009)Một sóng âm truyền khơng khí Mức cường độ âm điểm M điểm N 40 dB 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A.10000 lần B.1000 lần C.40 lần D.2 lần Câu 2( CĐ 2010): Tại vị trí mơi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A.giảm 10 B B.tăng thêm 10 B C.tăng thêm 10 dB D.giảm 10 dB Câu Khi cường độ âm tăng lên gấp 10 lần mức cường độ âm tăng thêm 10dB Khi cường độ âm tăng 1000 lần mức cường độ âm tăng thêm A.30dB B.40dB C.100dB D.1000dB Câu Đứng cách 1m trước loa người ta thấy mức cường độ âm 60dB Coi sóng âm loa phát sóng cầu Mức cường độ âm loa phát cách loa m A.23dB B.0.46dB D.60dB D.100dB Câu 5: Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng không hấp thụ âm Hai điểm A, B cách nguồn âm lần GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước - 10 – ĐT: 0987 65 75 82 Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 lượt r1 r2 Biết cường độ âm A gấp lần cường có mức cường độ âm L; dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm m mức cường độ âm thu r độ âm B Tỉ số L – 20 (dB) Khoảng cách d r1 A m B m C.9m D 10 m 1 Câu 12: Một nguồn âm O, phát sóng âm theo A B C D.2 phương Tại điểm B cách nguồn đoạn rB Câu 6: Một nguồn điểm O phát sóng âm có cơng suất có mức cường độ âm 48dB Tại điểm A, cách không đổi môi trường truyền âm đẳng rB hướng không hấp thụ âm Lúc đầu người ta đứng nguồn đoạn rA  có mức cường độ âm bằng: cách nguồn âm khoảng d, sau ta lại gần A 12dB B 192dB C 60dB D 24dB nguồn thêm 10m cường độ âm nghe tăng lên Câu 13: Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng gấp lần Khoảng cách d với công suất ko đổi.1 người từ A đến C theo A.160m B.80m C.40m D.20m đường thẳng lắng nghe âm từ nguồn O nghe Câu 7: Mức cường độ âm tăng thêm 30dB cường thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I lại giảm xuống I độ âm tăng lên gấp Khoảng cách AO bằng: A.30 lần B103 lần C.90 lần D.106 lần Câu Tại điểm A cách nguồn âm đẳng hướng 10m có A AC B AC C.AC/3 D.AC/2 mức cường độ âm 24dB Tại B có mức cường độ âm 30 dB B cách nguồn Câu 14: Một máy bay bay độ cao h1 = 100 mét, gây A.12,5m B.8m C.5m D.20m mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ Câu 9: Một nguồn âm S có cơng suất P, sóng âm lan âm L1=120dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu truyền đẳng hướng Mức cường độ âm điểm cách S -12 L2 = 100 dB máy bay phải bay độ cao: 10 m 100 dB Cho cường độ âm chuẩn I0 = 10 W/m2 Cường độ âm điểm cách S đoạn 2,5 m : A 316 m B 500 m C 1000 m D 700 m A.8.10-2 W/m2 B.16.10-2 W/m2 C.1W/m2 Câu 15: Một nguồn âm nguồn điểm phát âm đẳng D.0,5W/m2 Câu 10 Một nguồn âm S phát âm có tần số xác hướng khơng gian Giả sử khơng có hấp thụ định Năng lượng âm truyền phân phối mặt phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10m mức cầu tâm S bán kính d Bỏ qua phản xạ sóng âm mặt đất vật cản Tai điểm A cách nguồn âm cường độ âm 80dB Tại điểm cách nguồn âm 1m S 100 m, mức cường độ âm 20 dB Vị trí điểm B để mức cường độ âm mức cường độ âm cách S A 90dB B 110dB C 120dB D 100dB A 10(m) B 1000(m) C 1(m) D 100(m) Câu 11: Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ phản xạ âm, -HẾT máy thu cách nguồn âm khoảng d thu âm GV: Lê Kim Đông - Trường THPT Phan Châu Trinh – Tiên Phước - 11 – ĐT: 0987 65 75 82 .. .Tài liệu luyện thi ĐH - CĐ Vật lý – Năm 2014 CHƯƠNG III SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 1.Các khái niệm sóng  Sóng cơ: Sóng dao động lan truyền mơi trường  Sóng ngang: Sóng ngang sóng có phương... Hạ âm, siêu âm -Sóng có tần số 16Hz gọi sóng hạ âm -Sóng có tần số 20000Hz gọi sóng siêu âm  Đặc trưng vật lý âm -Tần số âm: Âm có tần số lớn âm nghe cao ngược lại âm có tần số nhỏ âm nghe thấp... dao động âm: +Nhạc âm âm có tần số xác định +Tập âm âm có tần số khơng xác định +Âm cớ - họa âm: Một nhạc cụ phát âm có tần số f0 có khả phát âm có tần số 2f0 ,3f0 … Âm có tần số f0 âm Âm có tần