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Lý thuyết và trắc nghiệm Sóng cơ học Có đáp án

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A
C
B
I
D
G
H
F
E
J
 sng




λ


λ
B
A
Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ƠN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
Sãng C¥
 !"#$"%&'( ) * &""
+, -."/+ Sóng ngang
+ Sóng dọc
2. Bước sóng
λ
- Chu kì T – Tần số f – Vận tốc v của sóng
ĐỊNH NGHĨA HỆ QUẢ
Các CT liên hệ với


λ
* Bước sóng là quãng đường sóng
truyền được trong một chu kì của sonùg
Trên phương truyền sóng, các điểm cách nhau
một số nguyên lần bước sóng (
d k
λ
=
) thì
dao động cùng pha
vT
λ
=
*Bước sóng là khoảng cách giữa
hai điểm gần nhất trên phương truyền
sóng và dao động cùng pha
Trên phương truyền sóng, các điểm cách nhau một số
lẻ lần nửa bước sóng
 !

d k
λ
= +
thì dao
động ngược pha
v
f
λ
=
0, %12 /3""4#5

"
#$ ω%ϕ!
&'()*+")',-.
/01234",&
*
#$
*
 ω%ϕ5
x
v
ω
!#$
*
 ω%ϕ5

x
π
λ
!
/0126)34",&
*
#$
*
 ω%ϕ%
x
v
ω
!#$
*
 ω%ϕ%


x
π
λ
!
6Độ lệch pha giữa hai điểm dao động M và N cách nhau một đoạn d = MN trên cùng một phương truyền sóng:
.  .d d
v
ω π
ϕ
λ
 
∆ = =
 
 
(4.2)
/0
k
ϕ π
∆ =
& ()*7/
[ ]
d k
λ
⇒ =

k Z∈
(4.3)
/0
 !k

ϕ π
∆ = +
&()*7/8

( )

 
 
d k k
λ
λ
 
 
⇒ = + = +
 ÷
 
 
 

k Z∈
(4.4)
/0
 !

k
π
ϕ
∆ = +
&()*7/


( )

 
  9
d k k
λ λ
 
 
⇒ = + = +
 ÷
 
 
 

k Z∈
(4.5)
78 "9%:/;:"-<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.
=>
+?@ AB
* Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng.
* Đầu tự do là bụng sóng
:();,<=>?8.
:();,<=@4?.
A+()-6@-BC⇒D?8B
EFGH?I86D +IJ=KLAM!?7JBN.
CD"E"94//F;:"-"l
a. Hai đầu dây cố định
1
OEF+H()

@PBN?7);-?I@.
OEF+H()8
@PBN?7);?QJ@
:I;R
*I@RBSTU@ sng :I@RBST@  IVTW@ sng
9
λ
λ
B
A
*I;R

λ

λ
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GD"E"9' ""
l AB
=
H-//F

  
v.T v
AB l n n n.
f
 
= = = =
 
 
λ



n N∈
(4.15)
G@A'@IJ/
 Hai điểm đều là nút sóng1;>;@4)R
%1;@4#;@#
%1;>#%
 Hai điểm đều là bụng sóng1;@4;>)R
%1;@-#X
%1;@4#%
%1;>#
b. Một đầu cố định một đầu tự do: 1;@4#;>
GD"E"9' ""
l AB=
H-//F
( )
 
9  9
λ λ λ
= = + = +AB l n n


n N∈
 9.Y!

9
λ
= m
#K+<0<7<LM

G@A'@IJ/
%1;@-#
%1;@4#;>#%
?@"4#N ABE ""O"
0, %12 /F;:"-P với đầu C cố định hoặc dao động nhỏ là nút sóng!
* Đầu B cố định (nút sóng):
&7F,''M

B
u Ac ft
π
=
7
Z    !
B
u Ac ft Ac ft
π π π
= − = −
&7F,''*+M)BF?I?8?7
   !
M
d
u Ac ft
π π
λ
= +
7
Z    !
M
d

u Ac ft
π π π
λ
= − −

&['*
Z
M M M
u u u= +
#
   !   !
 
d
Ac c ft
π π
π π
λ
+ −

⇒
   !   !

M
d
u A c ft
π
π π
λ
= +
M-3IJ'*

   !    !

M
d d
A A c A
π
π π
λ λ
= + =
* Đầu B tự do (bụng sóng):
&7F,''M
Z 
B B
u u Ac ft
π
= =
&7F,''*+M)BF?7

   !
M
d
u Ac ft
π π
λ
= +
7
Z    !
M
d
u Ac ft

π π
λ
= −
&['*
Z
M M M
u u u= +



   !   !
M
d
u Ac c ft
π π
λ
=
2
Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ÔN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
M-3IJ'*
   !
M
d
A A
π
λ
=
Lưu ý:  K,?7BF+[*0I>&@-
   !
M

x
A A
π
λ
=
K,?7BF+[*0I@4&@-
   !
M
d
A A
π
λ
=
Q585Q
8%& :RR %12 /H "!"@ 
1. Điều kiện để có giao thoa:"/ "/ES :RT "/
UN@'/9 R E $V"W X "/UR Y
2. Phương trình sóng tổng hợp tại điểm M trong vùng có giao thoa:
, %12 /3" "!ES :R
tAuu
BA
..
ω
==
, %12 /V :R3"?
( ) ( )







+⋅−






−⋅=

..  ddtddAu
λ
π
ω
λ
π
3. Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:
( )


dd −=∆
λ
π
ϕ
4. Biên độ sóng tổng hợp:
Q
?
KCQ
( )


 dd −⋅
λ
π
K

.
ϕ

A

Q
#Z
KCQE "
["/  R N3"?UR ↔∆ϕKCEπWE∈\Y
["9%&"K
C
]
+
KEλ
Q
#"
K^E "
["/  R N3"?%:R  ↔∆ϕKWCE[+YπWE∈\Y
["9%&"K
C
]
+
KWE[



Yλ

Để xác định điểm M dao động với A
max
hay A
min
ta xét tỉ số
λ

dd −
+ Nếu
=

λ

dd
k=số nguyên thì M dao động với A
max
và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k
+ Nếu
=

λ

dd
k+


thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1)

3 Khoảng cách giữa hai đỉnh liên tiếp của hai hypecbol cùng loạiW"_ "3" X ""4" Yλ`C
4. Số đường dao động với A
max
và A
min
:
@%&'a"Q
#Z
W$@bY@"cHE d#e"E"9
λλ
AB
k
AB
≤≤−
'E∈\
fcgH"4#/3"" Zc Ih"

.

AB
kd +=
λ
W "c2#%:HE'Y
@%&'a"Q
#"
W$@ iY@"cHE d#e"E"9





−≤≤−−
λλ
AB
k
AB
'E∈\
fcgH"4#/"4" Zc Ih"
9
.

λλ
++=
AB
kd
W "c2#%:HE'Y

Số cực đại giao thoa bằng số cực tiểu giao thoa + 1.
8%& :R "!/%:R  
1. Phương trình sóng tại điểm M trong vùng có giao thoa:
3
A B
k=1
k=2
k= -1
k= - 2
k=0
k=0
k=1
k= -1
k= - 2

Q
P
?

+

C
Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ƠN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
, %12  "!ES :R
tAu
A
..
ω
=
j
!. .
πω
+= tAu
B

, %12 /V :R3"?
( ) ( )






++−







−−=

.

 

π
λ
π
ω
π
λ
π
ddtddAu
2. Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:
( )
π
λ
π
ϕ
−−=∆


dd
3. Biên độ sóng tổng hợp:Q

?
K
( )



 

ϕπ
λ
π

=






−−= AddAu
Q
#Z
KCQE "
["/  R N3"?UR  
["9%&"K
C
]
+
KWCE[+Y


λ
KWE[
!


λ
Q
#"
K^E "
["/  R N3"?%:R  
["9%&"K
C
]
+
KEλ


Để xác định điểm M dao động với A
max
hay A
min
ta xét tỉ số
λ

dd −
+ Nếu
=

λ


dd
k+


thì M dao động với A
max
và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k+1
+ Nếu
=

λ

dd
k=số ngun thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ k
6@%&'a"Q
#Z
'Q
#"

@%&'a"Q
#Z
W$@ iY@"cHE d#e"
E"9




−≤≤−−
λλ
AB

k
AB
'E∈\
fcgH"4#/3"" Zc Ih"

.

AB
kd +=
λ
W 
"c2#%:HE'Y
@%&'a"Q
#"
W$@bY@"cHE d#e"
E"9
λλ
AB
k
AB
≤≤−
'E∈\
fcgH"4#/"4" Zc Ih" 
9
.

λλ
++=
AB
kd

W "c2#%:HE'Y

Số cực đại giao thoa bằng số cực tiểu giao thoa -1.
fk?là sóng cơ học lan truyền trong mơi trường vật chất rắn, lỏng, khí theo thời gian.
+, -I"9 :+ âm thanh truyền trong khơng khí là sóng cơ học dọc có tần số f từ 16Hz đến 20.000Hz và gây ra được
cảm giác âm ở tai người.
+ Siêu âm có tần số f > 20.000Hz nên không gây ra được cảm giác âm ở tai người
+Hạ âm có tần số f < 16Hz nên không gây ra được cảm giác âm ở tai người
C%&-#
\ 
]# #
1 1
?7'?8@^D?86)=)R_S`6)
)RG.K\ a!b \!?7D?8bP+6)3cb1 )

!?7_S`
6) với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR
2
!
0G8N@R W "N-@c ⇒ "NA/Y:
 B /!

v
f k
l
= ∈

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4
A B
k=1
k=2
k= -1
k= - 2
k=0
k=0
k=1
k= -1
k= - 2
Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ƠN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
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4. Các đại lượng cơ bản đặc trưng của sóng âm
Tên đại lượng Độ cao của âm Độ to của âm Âm sắc Mức cường độ âm

ĐN
là cảm giác âm
chỉ phụ thuộc vào
tần số f
là cảm +6) phụ
thuộc
vào tần số f
mc cường độ âm
là cảm +6)
phụ thuộc vào dạng đồ
thị âm ( hoặc tần số f
và biên độ âm A)
là đại lượng L xđ theo CT
h
!
I
L B lg
I
=

hoặc L(dB) = 10
h
?
I
I
* I = I
0
.10
L
Với L (B)
l=mPn85l
Dạng 1: Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng
!L;?7=jG,8G. #

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LI;B47)G.
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5/H()+,# B%


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Chú ý :
 EF+H8?c?-0?7@λ.
 EF+H8?c?-0?7o# 5!λ`
∆
# 5!L.
Dạng 2: Viết phương trình sóng
 
%pFJ@(<'c"?7
h
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.
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λ
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
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A
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λ λ
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ϕ
λ
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π
λ
π
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λ

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!B
,
λπ
λ
π
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Chú ý:
 E*V"&&'*?7
*
 $. % !   !
x t x
A
T
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λ λ
= = +
Dạng 3: Viết phương trình giao thoa sóng
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11
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v
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π
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&'*1

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


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!

v
d
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!

v
d
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π
ω

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.
 !
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 
t   t


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λ
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λ
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*
#

%

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*
#$ ω5
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λ
π
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 

λ
π
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!
 

λ
π
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!

 

λ
π
x

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λ
π


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λ
π


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$  $t t tt  t  t

M
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π ϕ
λ


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 
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M
d d
π
ϕ
λ
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$
),
#$



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
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@!/H()@-@^h
$
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 B
b bbh
±±=
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Ay(^)'+()_G3@^);J-?I@
Chú ý:
 /0&'*"0?7
  !
M
t d
u A
T
π

λ
= −
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&&F,''*?7
Z
Z
 !
 !
M cè ®Þnh
Khi M tù do

= − −




= −


M
M
t d
Khi u A
T
t d
u A
T
π
λ
π

λ
 Hai nguồn dao động ngược pha:
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*
#$|
 

d d
π
π
λ

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6
S
1
S
2
d
2
d
1
M
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Dạng 4: Tìm số cực đại giao thoa trên S
1
S
2
1;()y'-1


1
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 ;8?c!
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1

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L
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( )
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 
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− =


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

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λ
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L
k
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λ
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L L
λ λ
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L L
k Z
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k Z

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1

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!
Chú ý:
 EF+H2@?y'+

λ
.
 EB#h&y'?7G}?7y31

1

.

 Ec1

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 Ec1

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 
B 
 
λ λ

− − < < −





L L
k Z

Dạng 5: Tìm số cực tiểu giao thoa trên S
1
S
2
1;()y(-1


1

 ;()B!
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1

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L
( )
( )
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 
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+ = =



− = +


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

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k
L
λ
+
+
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k

L
λ
+
+
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L L
λ λ
− < <


 
B 
 
L L
λ λ
− − < < −
A+()y'F)j
 
B 
 
L L
k Z
λ λ

− − < < −






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k Z∈
|)F 9!&@P-()B-1

1

#;G2@?<--
.
Chú ý:
 EF+H2@?y(+

λ
.
 Ec1

b1

8&'y?7y(bB;()BF)F&
B 
λ λ

− < <






L L
k Z
.
7
S
1
S
2
M
d
1
d
2
L
S
1
S
2
M
d
1
d
2
L
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Dạng 6: Sóng dừng.
mB_([.

Yo "'(O@c W "N-QP@c Y

7 >  .

1 @ @ B
1  
A,B ®Òu l n t s ng
AB k
è ã =sè ông sãng =
è ót sãng = k
λ
+



+ =



+

+ +


pIYo "'(OW-/NQ@c <NPY

7 >  b 7  .

!
 

1 @  B
1   @ B 
A l n t s ng B l bông s ng
AB k
è ã nguyª
è ót sãng è ông sãng
λ
+



+ = +



+ =

+ = = +


Yo " "NIJ/W" @Y

b7  .
B !

   B ~ @ B
 @  B 
λ
+




+ = +



+ = + =

+ = +


A B Òu l bông s ng
AB
è ót ãng è ã sãng
è ông ãng
Dạng 7: Bài toán về sóng âm.
AG6)•]
h
#h
5
\€)

.
!*<G6)')()o
%ES2RM2
!
h
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B
I

L
I
=
~ %ES2Rm,M2
!
h
h?
dB
I
L
I
=
mR)<G6)?7M2 M!`,@2 M!
Ly0GG?7,@2 M!
!AG6)')()*
M
I
!
!Khi cho mức cường độ âm L:
!
!
!
h
h h
.h .h
dB
B
L
L
M

I I I= =
b) Khi cho công suất và khoảng cách từ nguồn đến điểm ta xét:
Ec6)+IP&
%/D?86@;-@)`_S)`1#

9 R
π
%AP3c
.
M
P I S=

AG6)'*+1)'•?7

9
M
P P
I
S R
π
= =
mRG6)?7\€)

A>‚ o h
,
!

#, #?,

,#h


?

@
!#?5?@
Pn+6q,8rs
tPn8u,8vwxu
1- M;?9h)€7@b).:|
a. TI;3?7@-ƒ
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Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ÔN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh

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Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ÔN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
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Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ÔN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
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Trường THPT Bạch Đằng*********** TÀI LIỆU ÔN TẬP VẬT LÝ 12 ****************** GV: Bùi Đức Thanh
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