Tuyển tập câu hỏi trắc nghiệm môn vật lý phần sóng cơ (4)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Lý thuyt sóng dng.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -



1. Phng pháp gii bài tp
a) Thit lp phng trình sóng dng
Trng hp 1: u B c đnh
Gi s có mt ngun âm đt ti A đ to thành
sóng dng.
Xét dao đng ca mt phn t M đt cách đu B
c đnh mt khong d.
 Gi s vào thi đim t, phng trình sóng ti
đu A là u
A
= acos(t), khi đó phng trình sóng
ti ti M là
M
2( d)
u acos t








 Phng trình sóng ti ti B là
B
2
u acos t







 u B c đnh, nên sóng phn x ti B ngc pha vi sóng ti và có phng trình
BB
2 2
u u acos t acos t 

   

       
   
   


 Phng trình sóng phn x ti M do sóng phn x t B truyn ti là
M
2 2d
u acos t 




   




Ti M nhn đc sóng ti và sóng phn x, các sóng này tha mãn điu kin giao thoa nên phng trình dao đng
tng hp ti M là
MM
2( d) 2 2d
u u u acos t acos t 
  

   

        
   
   


2 2d 2 2d 2d  2 
acos t acos t  2acos cos t
     2  2
       
         
       
       
  


T phng trình ta có biên đ dao đng tng hp ti M là
M
2d  2d
A 2acos 2asin
 2 
   

   
   


+ Biên đ dao đng đt cc đi (hay ti M là bng sóng) khi
 
2k 1 
2d 2d 
sin 1 kd
  2 4


      



Khi đó, khong cách gia hai bng sóng liên tip là
 
 
k 1 k
2(k 1) 1 
2k 1 


dd
4 4 2



     

Vy khong cách gn nht gia hai bng sóng là /2.
+ Biên đ dao đng đt cc tiu (hay ti M là nút sóng) khi
2d 2d k
sin 0 kd
  2

    



Khi đó, khong cách gia hai bng sóng liên tip là
 
k 1 k
k1
k
dd
2 2 2


     

LÝ THUYT TNG HP V SÓNG DNG

(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG

ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Lý thuyt tng hp v sóng dng
“ thuc khóa hc LTH
KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Lý thuyt tng hp
v sóng dng” Bn cn xem kt hp tài liu bài ging cùng vi bài ging này
.

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Lý thuyt sóng dng.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -


Vy khong cách gn nht gia hai nút sóng là /2.
Trng hp 2: u B t do
Khi đó, sóng ti và sóng phn x ti B cùng pha vi nhau.
 Phng trình sóng ti ti M là
M
2( d)
u acos t









 Phng trình sóng ti ti B là
BB
2
u acos t u



  




 Phng trình sóng phn x ti M là
M
2 2d
u acos t



  




Khi đó, phng trình sóng tng hp ti M:
MM
2 2d 2 2d
u u u acos t acos t

   
   

       
   
   


M
2d 2 2d
u 2acos cos t A 2acos
  
     
    
     
     


Vy nu M các mt nút thì biên đ dao đng ti M là
M
2d
A 2asin





, cách mt bng thì
M
2d

A 2acos






Nhn xét :
 Do các bng và nút sóng cách đu nhau nên khong
cách gn nht gia mt bng sóng và mt nút sóng là

/4.
 Nu M là nút sóng thì v trí ca các nút sóng đc tính
thông qua biu thc
,
2
M
k
x


vi k là s bng sóng có
trên đon MB.
 Nu M là bng sóng thì v trí ca các bng sóng đc
tính thông qua biu thc
,
24
M
k
x



vi k là s bng
sóng có trên đon MB, không tính na bng ti M.


b) iu kin có sóng dng
 Khi hai đu c đnh thì chiu dài dây phi tha mãn
k
2


hay
kv
f
2


, vi k là s bng sóng có trên dây.
 Khi mt đu c đnh, mt đu t do thì chiu dài dây phi tha mãn
k
24


hay
(2k 1)v
f
4




, vi k là s bng
sóng có trên dây.

Chú ý:
- Khi hai đu c đnh thì s nút sóng = s bng sóng + 1.
- Khi mt đu c đnh, mt đu t do thì s nút sóng = s bng sóng.
- Nu mt đu dây đc gn vi âm thoa đ to sóng dng thì đu dây đó luôn là nút sóng, vic xác đnh tính cht
ca hai đu dây ch yu là xác đnh đc đu còn li là nút hay bng. Nu đ bài cho đu còn li c đnh thì nó là
bng, còn nu đu còn li l lng thì đó là bng sóng.
- T các điu kin v chiu dài và tn s ta có chiu dài nh nht hay tn s nh nht đ có sóng dng là
22
44


  




  






min min
min min
v

f
v
f
, tng ng vi các trng hp hai đu cùng là nút và mt đu nút, mt đu bng.

2

A
P
N
N
N
N
N
B
B
B
B

4

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Lý thuyt sóng dng.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -


- Nu dùng nam chm đin đ kích thích cho si dây dao đng thì tn s sóng gp hai ln tn s ca nam châm, tc

là ta có f
sóng
= 2f
nam châm

Ví d 1:
Mt si dây AB dài  = 120 cm, đu A đc mc vào mt nhánh âm thoa dao đng vi tn s f = 40 Hz,
đu B c đnh. Cho âm thoa dao đng thì trên đây có sóng dng vi 4 bó sóng. Tính tc đ truyn sóng trên dây.
Li gii:
u A là mt nút, B cng là nút nên ta có điu kin
k
2


, vi k = 4.
Thay s ta đc
2 2.120
60cm v .f 60.40 2400 cm/s 24 m/s.
k4
        


Vy tc đ truyn sóng trên dây là v = 24 m/s.
Ví d 2:
Mt si dây AB dài 57 cm treo l lng, đu A gn vào mt nhánh âm thoa thng đng có
tn s 50 Hz. Khi có sóng dng, ngi ta thy khong cách t B đn nút th 4 là 21 cm.
a) Tính bc sóng  và tc đ truyn sóng v.
b) Tính s nút và s bng trên dây.
Li gii:
Hng dn gii:

a) Dây AB treo l lng nên đu B là mt bng sóng. Gi M là đim
nút th t tính t B. Khi đó, t B đn M có tt c 3 bng sóng (không
tính na bng sóng ti B). T đó ta đc:

21 3 7 84  12 cm.
24
     

Tc đ truyn sóng là v = .f = 12.50 = 600 cm/s = 6 m/s.
b) Áp dng công thc tính chiu dài dây khi mt đu nút, mt đu
bng ta đc:
k
57 6k 3 k 9.
24

      

Vy trên dây AB có 9 bng (không tinhs na bng ti B) và 10 nút
sóng.

Ví d 3: Sóng dng trên dây AB vi chiu dài 0,16 m, đu B c đnh, đu A dao đng vi tn s 50 Hz. Bit tc đ
truyn sóng trên dây là 4 m/s.
a) Tính s bng sóng và s nút sóng.
b) Biu thc xác đnh v trí các nút sóng và bng sóng.
Li gii:
a) Bc sóng
v4
0,08 m 8cm.
f 50

    

Hai đu A, B c đnh nên có điu kin chiu dài dây
k 2 2.16
k4
28

    




Vy trên dây có 4 bng sóng và 5 nút sóng.
b) Chn B làm gc ta đ, do khong cách gia hai nút sóng liên tip là /2 nên v trí các nút sóng xác đnh t biu
thc x
n
= 4k, vi k = 0, 1, 2, 3, 4.
V trí các bng sóng xác đnh t biu thc
b
x 4k 4k 2, k 0,1, 2, 3.
4

    

Ví d 4: Mt si dây AB treo l lng, đu A gn vào mt nhánh ca âm thoa có tn s f = 100 Hz. Cho bit khong
cách t B đn nút dao đng th 3 (k t B) là 5 cm. Tính giá tr ca bc sóng?
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Lý thuyt sóng dng.

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -


……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Ví d 5:
Mt si dây dài AB = 60 cm, phát ra mt âm có tn s 100 Hz. Quan sát dây đàn thy có 3 nút và 2 bng
sóng (k c nút  hai đu dây).
a) Tính bc sóng và vn tc truyn sóng trên dây AB.
b) Bit biên đ dao đng ti các bng sóng là 5 mm. Tính vn tc cc đi ca đim bng.
c) Tìm biên đ dao đng ti hai đim M và N ln lt cách A mt đon 30 cm và 45 cm.
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Ví d 6:
Mt dây cao su cng ngang, mt đu gn c đnh, đu kia gn vào mt âm thoa dao đng vi tn s f = 40
Hz. Trên dây hình thành mt sóng dng có 7 nút (không k hai đu), bit dây dài 1 m.
a) Tính vn tc truyn sóng trên dây.
b) Thay đi f ca âm thoa là f’. Lúc này trên dây ch còn 3 nút (không k hai đu). Tính f’?
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………
Ví d 7:
Sóng dng trên si dây AB có chiu dài 21 cm, hai đu c đnh. Bit phng trình sóng dng trên dây có có

dng
 

u 0,5sin 0,05x cos 20t cm
2




, trong đó x (cm). Tính s đim bng và đim nút sóng trên dây?




/s: 10 bng, 11 nút.
Ví d 8:
Sóng dng trên si dây AB có mt đu c đnh, mt đu t do. Bit hai tn s liên tip có sóng dng trên
dây là 135 Hz và 165 Hz. Tn s nh nht cho sóng dng trên dây là bao nhiêu?


Ví d 9:
Sóng dng trên si dây AB có hai đu c đnh. Khi tn s sóng là f
1
= 36 Hz thì trên dây có 10 nút.  trên
dây có 15 nút thì tn s sóng phi bng bao nhiêu?



/s: 56 Hz.

Giáo viên: ng Vit Hùng
Ngun :
Hocmai.vn