Đề tài PHƯƠNG PHÁP GIẢI GIAO THOA SÓNG CƠ

Tác giả chuyên đề: ………………….
Chức vụ: Giáo viên vật lý.
Đơn vị công tác: ………………..
Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh ôn luyện thi Cao đẳng, Đại học.
Số tiết dự kiến bồi dưỡng: 6 tiết.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI GIAO THOA SÓNG CƠ
PHẦN MỞ ĐẦU
Chương sóng cơ Vật lý 12 sách giáo khoa đưa ra các kiến thức rất cơ bản, chủ
yếu xét cho trường hợp hai nguồn kết hợp và cùng pha, tuy nhiên việc nghiên cứu,
phát triển bài toán, đi sâu tìm hiểu các dạng toán hai nguồn kết hợp cùng pha,
ngược pha, vuông pha cho học sinh khá, giỏi thực tế không ít học sinh còn nhiều
vướng mắc
Thực tế nhiều năm gần đây trong các đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông, các
câu hỏi trong đề thi đại học đã có hướng yêu cầu học sinh trên cơ sở nắm vững
kiến thức cơ bản, suy luận đi sâu và phát hiện dự đoán các hiện tượng vật lý trong
bài toán một cách nhanh chóng, khoa học. Việc rèn cho học sinh biết cách giải bài
tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả một cách chính xác và nhanh nhất
là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp học sinh nắm vững kiến thức mà
còn rèn cho học sinh kỹ năng suy luận lôgíc, làm việc một cách khoa học và có kế
hoạch.
Qua giảng dạy môn Vật lý bản thân tôi nhận thấy học sinh lớp 12 kỹ năng giải
bài tập vật lý chương sóng cơ còn nhiều hạn chế, mỗi học sinh trình bày cách giải
theo cách suy luận riêng của mình, tuy nhiên các cách đó thường rườm rà, thiếu bài
bản khoa học nên dài dòng thậm chí làm phức tạp hoá bài toán. Từ các vấn đề nêu
trên tôi quyết định lựa chọn và viết chuyên đề: “phương pháp giải giao thoa sóng
cơ ”

1

Chuyên đề này đề cập đến các dạng bài tập nâng cao thường gặp trong đề thi
thuyển sinh Đại học, cao đẳng. Trong phạm vi thời gian có hạn, chuyên đề tập
trung nghiên cứu ba vấn đề:
- Cơ sở lý thuyết và phương pháp giải từng dạng toán.
- Giới thiệu một số trường hợp vận dụng.
- Bài tập tự giải
Chắc chắn những nội dung trong chuyên đề này sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung,
chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tác giả rất mong các thầy cô giáo và
các bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề có thể hoàn thiện hơn và trở
thành tài liệu tham khảo của các bạn đồng nghiệp trong quá trình ôn luyện thi Đại
hoc, cao đẳng. Xin chân thành cảm ơn.

GIAO THOA SÓNG CƠ
I. Lý thuyết cơ bản về giao thoa sóng cơ :
Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1, S2 cách nhau
một khoảng l:
Xét 2 nguồn kết hợp u1=A1cos( ωt + ϕ1 ), u2=A2cos( ωt + ϕ2 ),
Xét điểm M trong vùng giao thoa có khoảng cách tới các nguồn là d1, d2
Phương trình sóng do u1, u2 truyền tới M:
u1M = A1cos( ωt + ϕ1 − 2π
u2M = A2cos( ωt + ϕ2 − 2π

M

d1
)
λ

d1

d2
)
λ

S1

Phương trình sóng tổng hợp tại M: uM= u1M + u2M
1. Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn đến M là:
∆ϕM = ϕ2 M − ϕ1M =

2π
( d − d 2 ) + ∆ϕ
λ 1

Với : ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1

2. Biên độ dao động tổng hợp
Dùng phương pháp giản đồ Fresnel biểu diễn các véc tơ quay A1, A2, và A. Ta có:
Biên độ dao động tổng hợp:
2

d2
S2


A2 =A12+A22+2A1A2cos( ϕ1 − ϕ2 + 2π

d 2 − d1

λ

)

a. Biên độ dao động tổng hợp cực đại : A= A1+A2
khi:

cos( ϕ1 − ϕ2 + 2π

→ (d 2 − d1 ) = k λ +

d 2 − d1
)
λ

=1 ⇔ ϕ1 − ϕ2 + 2π

d 2 − d1
=
λ

k2 π

∆ϕ
λ
2π

b. Biên độ dao động tổng hợp cực tiểu: A= A1 - A 2
khi: cos( ϕ1 − ϕ2 + 2π

d 2 − d1

d −d
) = -1 ⇔ ϕ1 − ϕ2 + 2π 2 1 = π + k 2π
λ
λ

1
∆ϕ
→ ( d 2 − d1 ) = (k + )λ +
λ
2
2π

3. Phương trình sóng tại điểm M khi hai nguồn cùng biên độ A
u1 = Acos(ωt + ϕ1 ) và u2 = Acos(ωt + ϕ 2 )
+Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới:
u1M = Acos(ω t − 2π

d
d1
+ ϕ1 ) và u2 M = Acos(ωt − 2π 2 + ϕ2 )
λ
λ

+Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M

d + d 2 ϕ1 + ϕ 2 
 d − d 2 ∆ϕ 

uM = 2 Acos π 1
+

cos ωt − π 1
+

λ
2 
λ
2 


d − d ∆ϕ
+Biên độ dao động tại M: AM = 2. A. cos(π 2 1 + )
λ
2

∆ϕ
λ
2π
1
∆ϕ
λ
+ Cực tiểu giao thoa AM minCực
= 0 đạikhi → (d 2 − d1 ) = (k + )λ +
2
2π
k=-3 k=-2 k=-1
k=0
k=1
k=2
k=3
* Nếu hai nguồn dao động cùng

pha:
cđ3
cđ2 cđ1
cđ 0
cđ1
cđ2
- Vị trí cực đại giao thoa: dcđ
2 – d1 = kλ (k= 0; ±1; ±2….)
3
(những điểm dao độ ng với biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của
+ Cực đại giao thoa AM max=2.A khi → (d 2 − d1 ) = k λ +

hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số nguyên lần bước sóng)
- Vị trí cực tiểu giao thoa: d2 – d1 = (k+

1
)λ (k= 0; ±1; ±2….)
2

(những điểm dao động với biên độ cực tiểu là những điểm mà hiệu đường đi của
hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số bán nguyên lần bước sóng)

k=-3
ct3
Cực tiểu

k=-2 k=-1
ct2 ct1

3

k=0
ct 1

k=1
ct2

k=2
ct3


II. Nhận xét:
+ Nếu hiệu đường đi của hai sóng tới M là ∆d M = d1 − d 2 thì chiều tăng của
k , k là từ S1 → S2 và ngược lại.
+ Nếu hai sóng là hai sóng đồng bộ thì trung điểm I của S1S2 là cực đại giao
thoa bậc 0 ( k = 0 ) ;
Nếu hai sóng là không đồng bộ thì cực đại giao thoa bậc 0 ( k = 0 ) không đi
qua trung điểm của S1S2 mà lệch về phía nguồn chậm pha hơn một khoảng là:
'

II ' =

∆ϕ λ
4π

.

+ Trên đường nối hai nguồn S1S2 : các cực đại cách đều nhau và các cực tiểu
λ
2

(xen kẽ với các cực đại) cũng cách đều nhau một khoảng i = ; khoảng cách giữa
một cực đại và một cực tiểu gần nhau nhất là

4

λ
4


CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1
Xác định biên độ, pha, pha ban đầu, viết phương trình sóng tổng hợp
tại một điểm M thuộc vùng giao thoa.
1. Phương pháp chung:
- Cho phương trình sóng tại 2 nguồn S1 , S2 : u1 = A1cos(2π ft + ϕ1 ) và
u2 = A 2 cos(2π ft + ϕ2 ) :
d1
+ ϕ1 )
λ
d
= A 2 cos(2π ft − 2π 2 + ϕ2 )
λ

- Viết phương trình sóng tại M do S1 truyền tới: u1M = A1cos(2π ft − 2π
- Viết phương trình sóng tại M do S2 truyền tới: u2 M

- Phương trình sóng tổng hợp tại M là: u M = u1M + u2M (tổng hợp hai dao động
điều hòa cùng phương cùng tấn số, có thể tổng hợp bằng máy tính) ⇒ xác định
được biên độ sóng, pha, pha ban đầu, phương trình sóng tổng hợp tại M.

Cần chú ý đến một số trường hợp lệch pha đặc biệt của hai sóng từ hai
nguồn truyền tới M để xác định nhanh phương trình sóng tổng hợp tại M.
2. Ví dụ minh họa:
+Ví dụ 1:
Trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo ra trên mặt nước 2 nguồn sóng
A, B dao động với phương trình uA = 5cos10πt (cm). uB = 5cos(10πt + π) cm, tốc
độ truyền sóng là 20 cm/s. Coi biên độ của mối sóng là không đổi khi truyền đi.
Viết phương trình dao động tại điểm M cách A, B lần lượt 7 cm và 10 cm.
Giải:
5


Bước sóng: λ = v.T = v.

2π
= 4cm
ω

Phương trình sóng từ nguồn A truyền tới M là:

2π . AM
u AM = 5cos 10π t −
λ



÷ = 5cos ( 10π t − 3,5π ) (cm)


Phương trình sóng từ nguồn B truyền tới M là:


2π .BM 
u BM = 5cos 10π t −
÷ = 5cos ( 10π t − 5π ) (cm)
λ 


Phương trình sóng tổng hợp tại M là: uM = u AM + uBM = 5 2 cos 10π t +


3π
4


÷cm


+Ví dụ 2:
Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp, cùng pha có biên độ a và
2a dao động vuông góc với mặt thoáng chất lỏng. Nếu cho rằng sóng truyền đi với
biên độ không thay đổi thì tại một điểm M cách hai nguồn những khoảng d 1 =
12,75λ và d2 = 7,25λ sẽ có biên độ dao động là bao nhiêu?
Giải:
Hiệu đường đi của hai sóng tới M là: ∆d M = d1 − d 2 = 5,5λ và hai nguồn là đồng
bộ, vậy hai sóng tới M là ngược pha nhau ⇒ biên độ sóng tổng hợp tại M là:
AM = ABM − AAM = 2a − a = a

+Ví dụ 3:
Tại hai điểm A và B trên mặt nước có 2 nguồn sóng kết hợp ngược pha nhau,
biên độ lần lượt là 4 cm và 2 cm, bước sóng là 10 cm. Coi biên độ không đổi khi

truyền đi. Điểm M cách A 25 cm, cách B 35 cm sẽ dao động với biên độ bằng bao
nhiêu?
Giải:


PT sóng từ nguồn A truyền tới M là: u AM = 4 cos  ωt −


2π . AM
λ


÷ = 4 cos ( ωt − 5π ) cm


Phương trình sóng từ nguồn B truyền tới M là:

2π .BM 
u BM = 2 cos  ωt + π −
÷ = 2 cos ( 10π t − 6π ) cm
λ 


Nhận thấy hai sóng tới M là ngược pha nhau ⇒ biên độ sóng tổng hợp tại M là:
AM = AAM − ABM = 4 − 2 = 2cm

3. Các bài tập tự giải:
Bài 1: (ĐH 2008). Tại hai điểm A, B trong môi trường truyền sóng có hai nguồn
kết hợp dao động cùng phương với phương trình lần lượt là : U A = a.cos(ωt )(cm) và
U B = a.cos (ωt + π )(cm) . Biết vận tốc và biên độ do mỗi nguồn truyền đi không đổi

trong quá trình truyền sóng. Trong khoảng giữa Avà B có giao thoa sóng do hai
nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm O của đoạn AB dao động với
biên độ bằng :
6


A.

a
2

B. 2a

C. 0

D.a

Bài 2: Ở bề mặt một chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S 1 và S2 cách nhau
20cm. Hai nguồn này dao động theo phương thẳng đứng có phương trình lần lượt
là u1 = 5cos40πt (mm) và u2=5cos(40πt + π) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt
chất lỏng là 80 cm/s. Xét các điểm trên S 1S2 . Gọi I là trung điểm của S1S2 ; M nằm
cách I một đoạn 3cm sẽ dao động với biên độ:
A. 0mm
B. 5mm
C. 10mm
D. 2,5 mm
Bài 3: Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B có cùng biên độ
a=2(cm), cùng tần số f=20(Hz), ngược pha nhau. Coi biên độ sóng không đổi, vận
tốc sóng v=80(cm/s). Biên độ dao động tổng hợp tại điểm M có AM=12(cm),
BM=10(cm) là:

A. 4(cm)

B. 2(cm).

C. 2 2 (cm).

D.

0.
Bài 4: Hai nguồn sóng kết hợp luôn ngược pha có cùng biên độ A gây ra tại M sự
giao thoa với biên độ 2A. Nếu tăng tần số dao động của hai nguồn lên 2 lần thì
biên
độ
dao
động
tại
M
khi
này
là
A. 0 .
B. A
C. A 2 .
D. 2A
Bài 5: Hai nguồn sóng kết hợp A và B cùng tần số, cùng biên độ và cùng pha. Coi
biên độ sóng không đổi. Điểm M, A,B, N theo thứ tự thẳng hàng. Nếu biên độ dao
động tổng hợp tại M có giá trị là 6mm, thì biên độ dao động tổng hợp tại N có giá
trị:
A. Chưa đủ dữ kiện
B. 3mm

C. 6mm
D. 3 3 cm
Bài 6: Hai sóng nước được tạo bởi các nguồn A, B có bước sóng như nhau và
bằng 0,8m. Mỗi sóng riêng biệt gây ra tại M, cách A một đoạn d1=3m và cách B
một đoạn d2=5m, dao động với biên độ bằng A. Nếu dao động tại các nguồn ngược
pha nhau thì biên độ dao động tại M do cả hai nguồn gây ra là:
A. 0
B. A
C. 2A
D.3A
Bài 7: Hai nguồn sóng kết hợp A, B trên mặt thoáng chất lỏng dao động theo
phương trình u A = uB = 4cos(10π t ) mm. Coi biên độ sóng không đổi, tốc độ sóng v = 15cm / s
. Hai điểm M 1 , M 2 cùng nằm trên một elip nhận A, B làm tiêu điểm có AM 1 − BM1 = 1cm
và AM 2 − BM 2 = 3,5 cm. Tại thời điểm li độ của M 1 là 3mm thì li độ của M2 tại thời điểm
đó là
A. 3 mm.
B. −3 mm.
C. − 3 mm.
D. −3 3 mm.
Bài 8: 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.
Bài 9: Hai sóng nước được tạo bởi các nguồn A, B có bước sóng như nhau và
bằng 0,8m. Mỗi sóng riêng biệt gây ra tại M, cách A một đoạn d1=3m và cách B
một đoạn d2=5m, dao động với biên độ bằng A. Nếu dao động tại các nguồn ngược
pha nhau thì biên độ dao động tại M do cả hai nguồn gây ra là

7


A. 0
B. A
C. 2A
D.3A
Bài 10: Trên mặt nước có hai nguồn A, B dao động lần lượt theo phương trình

π
U A = a.cos (ωt + )(cm) và U B = a.cos (ωt + π )(cm) . Coi vận tốc và biên độ sóng không
2

đổi trong quá trình truyền sóng. Các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung
trực của đoạn AB sẽ dao động với biên độ
A. a 2
B. 2a
C. 0
D.a
Bài 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng người ta tạo ra trên mặt nước 2 nguồn
sóng A, B dao động với phương trình u A = uB = 5cos10πt (cm). Vận tốc sóng là 20
cm/s. Coi biên độ sóng không đổi. Viết phương trình dao động tại điểm M cách A,
B lần lượt 7,2 cm và 8,2 cm.
A. uM = 2 cos(10πt+ 0,15π)(cm).
B. uM = 5 2 cos(10πt - 0,15π)(cm)
C. uM =5 2 cos(10πt + 0,15π)(cm)
D. uM = 2 cos(10πt - 0,15π)(cm)
Bài 12: Hai nguồn sóng S1, S2 trên mặt nước tạo các sóng cơ có bước sóng bằng
2m và biên độ a. Hai nguồn được đặt cách nhau 4m trên mặt nước. Biết rằng dao
động của hai nguồn cùng pha, cùng tần số và cùng phương dao động. Biên độ dao

động tổng hợp tại M trên đường thẳng vuông góc với S 1S2 tại S1 cách nguồn S1
một đoạn 3m nhận giá trị bằng.
A. 2a.
B. a.
C. 0cm.
D. 3a
Bài 13: Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp, cùng pha có biên độ a
và 2a dao động vuông góc với mặt thoáng chất lỏng. Nếu cho rằng sóng truyền đi
với biên độ không thay đổi thì tại một điểm cách hai nguồn những khoảng d 1 =
12,75λ và d2 = 7,25λ sẽ có biên độ dao động a0 là bao nhiêu?
A. a0 = 3a.
B. a0 = 2a.
C. a0 = a.
D. a ≤ a0 ≤ 3a.
Đáp án
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
C

A
A
C
C
D
B
C
A
C
A
C
DẠNG 2
Xác định các đại lượng của hai sóng giao thoa: bước sóng, tốc độ truyền sóng,
tần số của sóng.
1. Phương pháp chung:
Dựa vào việc xác định vị trí các cực đại và cực tiểu giao thoa ⇒ bước sóng
λ ⇒ tốc độ truyền sóng v và tần số f của sóng giao thoa.
 Chú ý:
+ Nếu M và N cùng là các cực đại nằm trên vân cực đại bậc kM và k N (hoặc
cùng là các cực tiểu nằm trên vân cực tiểu thứ kM và k N kể từ vân sáng bậc 0) thì
hiệu đường đi từ mỗi điểm tới hai nguồn chêch lệch nhau số nguyên lần bước
sóng:
( d1M − d 2 M ) − ( d1N − d 2 N ) = kλ với k = kM − k N .
+ Nếu M là cực đại nằm trên vân cực đại bậc kM và N là cực tiểu nằm trên
vân cực tiểu thứ k N kể từ vân sáng bậc 0 thì hiệu đường đi từ mỗi điểm tới hai
nguồn chêch lệch nhau số lẻ lần bước sóng:
8


( d 1M

− d 2 M ) − ( d1N − d 2 N ) = ( k + 1 / 2)λ

với k = kM − k N

2. Ví dụ minh họa:
+Ví dụ 1:
Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động với tần số f =
25 Hz. Giữa S1, S2 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 bao nhiêu?
Giải:
Giữa 10 hypebol có khoảng i =
v = λ f = 1m / s

λ
18
=
2
9

= 2 cm = 0,2m ⇒ λ= 4 cm ⇒

+Ví dụ 2:
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A,
B dao động cùng pha với tần số 30Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần
lượt những khoảng d1 = 21cm, d2 = 25cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và
đường trung trực của AB có ba dãy không dao động. Tính tốc độ truyền sóng trên
mặt nước.
Giải:

Hai nguồn cùng pha, điểm M nằm trên cực đại giao thoa nên: d 2 − d1 = k λ ;
Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy không dao động ⇒ k = 3. Vậy:
d 2 − d1 = k λ ⇔ λ =

d 2 − d1 4
= cm ⇒ v = λ f = 40cm
k
3

+Ví dụ 3:
Người ta thực hiện giao thoa trên mặt nước với hai nguồn đồng bộ A và B
cách nhau 10cm. Hai điểm M và N ở cùng một phía với đường trung trực của AB
và ở trên hai vân giao thoa cùng loại: M nằm trên vân thứ k, N nằm trên vân thứ
k+8. Cho biết MA-MB =12cm và NA-NB=36cm. Xác định trạng thái dao động
của M và N và tính bước sóng trên mặt nước.
Giải:
Vì M và N nằm trên hai vân giao thoa cùng loại nên hiệu đường đi từ mỗi
điểm tới hai nguồn chêch lệch nhau số nguyên lần bước sóng nên:
( d1M − d 2 M ) − ( d1N − d 2 N ) = kλ với k = kM − k N ⇔ ( MA − MB ) − ( NA − NB ) = nλ
với
n = kM − k N = 8
⇒ 36 − 12 = 8.λ ⇒ λ = 3cm

Mặt khác thấy MA-MB =12cm ⇔ MA-MB = 4. λ ⇒ M và N dao động với
biên độ cực đại.
3. Các bài tập tự giải:

9

Bài 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.
Bài 2: Hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 45mm ở trên mặt thoáng chất lỏng dao
động theo phương trình u1 = u2 = 2cos100πt (mm). Trên mặt thoáng chất lỏng có
hai điểm M và M’ ở cùng một phía của đường trung trực của AB thỏa mãn: MA MB = 15mm và M’A - M’B = 35mm. Hai điểm đó đều nằm trên các vân giao thoa
cùng loại và giữa chúng chỉ có một vân loại đó. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất
lỏng là:
A. 0,5cm/s
B. 0,5m/s
C. 1,5m/s
D.
0,25m/s
Bài 3: Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S 1 và S2 dao động với tần số f
= 25 Hz. Giữa S1 , S2 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.

Bài 4: 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 d1 = 16cm và d2 = 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
Bài 5: Hai nguồn sóng kết hợp cùng pha A và B trên mặt nước có tần số 15Hz. Tại
điểm M trên mặt nước cách các nguồn đoạn 14,5cm và 17,5cm sóng có biên độ
cực đại. Giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng
trên mặt nước là
A. v = 15cm/s
B. v = 22,5cm/s
C. v = 5cm/s
D. v = 20m/s
Bài 6. Người ta tạo ra giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn A,B dao động với
phương trình uA = uB = 5cos 10πt cm.Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
20cm/s.Một điểm N trên mặt nước với AN – BN = - 10cm nằm trên đường cực đại
hay cực tiểu thứ mấy, kể từ đường trung trực của AB?
A. Cực tiểu thứ 3 về phía A
B. Cực tiểu thứ 4 về phía A
C. Cực tiểu thứ 4 về phía B
D. Cực đại thứ 4 về phía A
Bài 7. Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn kết hợp S 1 và S2 dao động với tần số f
= 25 Hz. Giữa S1 , S2 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.
Bài 8. Tại hai điểm A nà B trên mặt nước dao động cùng tần số 16Hz, cùng pha,
10


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.
Bài 9. Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, 2 nguồn kết hợp A và B
dao động ngược pha 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
2 dãy các cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là
A.160/3 cm/s
B.64 cm/s
C.32 cm/s
D. 80 cm/s
Đáp án
1
B

2
B

3
D

4
A

5
A

6
A

7
D

8
B

9
B

DẠNG 3
Xác định số cực đại, cực tiểu giao thoa trên đoạn thẳng thuộc vùng giao thoa.
11


1. Phương pháp chung:
Xét đoạn thẳng MN thuộc vùng giao thoa. Hiệu đường đi từ M tới hai nguồn
là: ∆d M = d1M − d 2 M và hiệu đường đi từ N tới hai nguồn là: ∆d N = d1N − d 2 N và giả
sử ∆d N > ∆d M thì:
• Số cực đại giao thoa trên đoạn MN là số giá trị k nguyên thỏa mãn:
ϕ − ϕ2 

∆d M ϕ1 − ϕ2
∆d N ϕ1 − ϕ2

∆d M ≤  k + 1
−
≤k≤
−
÷λ ≤ ∆d N ⇔
2π 
λ
2π
λ
2π


Dấu “=’’ xảy ra thì M, N trùng với cực đại giao thoa.
• Số cực tiểu giao thoa trên đoạn MN là số giá trị k ' nguyên thỏa mãn:
∆d M 1 ϕ1 − ϕ2
∆d N 1 ϕ1 − ϕ2
1 ϕ − ϕ2 

∆d M ≤  k ' + + 1
− −
≤ k' ≤
− −
÷λ ≤ ∆d N ⇔
2
2π 
λ
2

2π
λ
2
2π


Dấu “=’’ xảy ra thì M, N trùng với cực tiểu giao thoa.
 Chú ý:
 Nếu hai nguồn là đồng bộ ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = 0 thì
Số cực đại giao thoa trên đoạn MN là số giá trị k nguyên thỏa mãn:
∆d M ≤ k λ ≤ ∆d N ⇔

∆d N
∆d M
≤k ≤
λ
λ

Dấu “=’’ xảy ra thì M, N trùng với cực đại giao thoa.
• Số cực tiểu giao thoa trên đoạn MN là số giá trị k ' nguyên thỏa mãn:
∆d M 1
∆d N 1
1

∆d M ≤  k ' + ÷λ ≤ ∆d N ⇔
− ≤ k' ≤
−
2
λ
2

λ
2


Dấu “=’’ xảy ra thì M, N trùng với cực tiểu giao thoa.
 Nếu MN trùng với đường nối hai nguồn S1S2 : ∆d M = − S1S2 = −a và
∆d N = S1S2 = a thì
• Số cực đại giao thoa trên đoạn S1S2 là số giá trị k nguyên thỏa mãn:
ϕ − ϕ2 
−a ϕ1 − ϕ2
a ϕ − ϕ2

−a ≤  k + 1
−
≤k≤ − 1
÷λ ≤ a ⇔
2π 
λ
2π
λ
2π

“=’’ xảy ra thì S1 , S2 trùng với cực đại giao thoa.

Dấu
• Số cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 là số giá trị k ' nguyên thỏa mãn:
1 ϕ − ϕ2

−a ≤  k ' + + 1
2

2π


−a 1 ϕ1 − ϕ2
a 1 ϕ − ϕ2

− −
≤ k' ≤ − − 1
÷λ ≤ a ⇔
λ 2
2π
λ 2
2π

thì S1 , S2 trùng với cực tiểu giao thoa.

Dấu “=’’ xảy ra
• Nếu hai nguồn là đồng bộ ∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 = 0 thì
- Số cực đại giao thoa trên đoạn S1S2 là

+ số giá trị k nguyên thỏa mãn: −a ≤ k λ ≤ a ⇔

−a
a
≤k ≤
λ
λ

(Dấu “=’’ xảy ra thì S1 , S2 trùng với hai cực đại giao thoa).
+ hoặc bằng: Ncđ = 2n+1

với n bằng giá trị phần nguyên của tỷ số
a
λ

( nếu

a
có giá trị nguyên thì S1 , S 2 là hai cực đại giao thoa)
λ

12


- Số cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S 2 là
−a

 '

'
+ là số giá trị k ' nguyên thỏa mãn: −a ≤  k + 2 ÷λ ≤ a ⇔ λ − 2 ≤ k ≤ λ − 2


(Dấu “=’’ xảy ra thì S1 , S2 trùng với hai cực tiểu giao thoa)
1

+ hoặc bằng: Nct = 2m

với m là giá trị của tỷ số

tròn đến phần nguyên.

( nếu

1

a

1

a
đã được làm
λ

a
có giá trị bán nguyên thì S1 , S2 là hai cực tiểui giao
λ

thoa)
• Số cực đại giao thoa trên S1S2 chính bằng số gợn lồi của hệ vân giao thoa
trừ hai cực đại trùng với S1 , S2 . Số cực tiểu giao thoa trên S1S2 chính bằng
số gợn lõm của hệ vân giao thoa trừ hai cực tiểu trùng với S1 , S2 .
 Trường hợp tìm số cực đại (cực tiểu) giao thoa trên đường tròn đường
kính MN hoặc trên Elip có tiêu điểm là M và N với MN nằm trên đường
nối hai nguồn S1S 2 thì:
- Xác định số gợn lồi (số gợn lõm) trên MN, mỗi gợn lồi (gợn lõm) cắt
đường tròn hoặc đường Elip tại hai điểm trừ gợn đi qua M và qua N chỉ tiếp
xúc với đường tròn hoặc Elip tại điểm đó.
2. Ví dụ minh họa:
+Ví dụ 1:
Hai nguồn sóng cơ S1 và S2 trên mặt chất lỏng cách nhau 20cm dao động theo
phương trình u1 = u 2 = 4 cos 40πt (cm,s), lan truyền trong môi trường với tốc độ v =

1,2m/s . Xét điểm M cách S1 khoảng 12cm và cách S2 khoảng 16 cm. Xác định số
gợn lồi cắt đoạn S2M.
Giải:
Ta có: Hai nguồn đồng bộ nên: ϕ2 − ϕ1 = 0 ; λ = v.T = v.
∆d S 2 = S2 S1 − S 2 S2 = 20cm ; ∆d M = MS1 − MS2 = −4cm
Vậy số gợn lồi cắt đoạn S2M là số giá trị k nguyên thỏa mãn:
∆d M ≤ k λ ≤ ∆d S 2 ⇔

2π
= 6cm ;
ω

∆d
∆d M
−4
20
≤ k < S2 ⇔
≤k<
⇒ k = { 0;1; 2;3}
λ
λ
6
6

Vậy có 4 gợn lồi cắt đoạn S2M.
+Ví dụ 2:
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S 1
và S2 cách nhau 10cm dao động cùng pha và có bước sóng 2cm. Coi biên độ sóng
không đổi khi truyền đi. Xác định số gợn lồi, gợn lõm của hệ vân giao thoa quan
sát được.

Giải:
13


Vì các nguồn dao động cùng pha, ta có:
a
a
Số cực đại giao thoa trong S1S2 : − λ < k < λ
0; ± 1;± 2 ;± 3; ± 4 .
- Vậy hệ vân giao thoa có 9 gợn lồi.

Số cực đại giao thoa trong S1S2 :

−

⇒ −

10
10
⇒
2
2

-5< k < 5 ⇒ k =

10 1
10 1
a 1
a 1

⇒ − − − λ 2
λ 2
2 2
2 2

-5,5< k <

4,5 ⇒ k = 0; ± 1;± 2 ;± 3; ± 4; - 5 .
- Vậy hệ vân giao thoa có 10 gợn lõm.

+ Ví dụ 3:
Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước S1 , S2 giống hệt nhau cách nhau một
khoảng S1S2 = 4,8λ . Trên đường tròn nằm trên mặt nước có tâm là trung điểm O
của đoạn S1S 2 có bán kính R = 5λ sẽ có số điểm dao động với biên độ cực đại là
bao nhiêu?
Giải:
Do đường tròn tâm O có bán kính R = 5λ > S1S 2 = 4,8λ nên tất cả các gợn lồi
của hệ vân giao thoa đều cắt đường tròn.
Vì hai nguồn S1 , S2 giống hệt nhau nên dao động cùng pha. Số gợn lồi của hệ
vân giao thoa là số giá trị k nguyên thỏa mãn:

-4,8λ
4,8λ
-S1S2
SS
⇔

λ
λ
λ
λ

-4,8Vậy trên đoạn AB có 9 điểm dao động với biên độ cực đại và do vậy trên
đường tròn tâm O có 2.9 =18 điểm dao động với biên độ cực đại.
+ Ví dụ 4:
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn AB cách nhau
14,5cm dao động ngược pha. Điểm M trên AB gần trung điểm I của AB nhất, cách
I là 0,5cm luôn dao động cực đại. Số điểm dao động cực đại trên đường Elíp thuộc
mặt nước nhận A, B làm tiêu điểm là bao nhiêu?
Giải:
Trung điểm I của đường nối hai nguồn ngược pha ϕ1 − ϕ2 = π có hiệu đường đi
 ' 1 ∆ϕ 
tới hai nguồn: ∆d I = 0 thỏa mãn ∆d I =  k + + ÷λ với k ' là nguyên ⇒ I là một


2

2π 

cực tiểu giao thoa.
Một điểm trên AB, gần I nhất, cách I 0,5 cm luôn dao động với biên độ cực
đại:

λ
= 0,5cm ⇒ λ = 2cm
4

Vì Elip nhận A,B làm tiêu điểm nên tất cả các gợn lồi của hệ vân giao thoa
đều cắt Elip, mỗi gợn cắt Elip tại 2 điểm.
Số gợn lồi của hệ vân giao thoa là số giá trị k nguyên thỏa mãn:
14


ϕ −ϕ 
− AB ϕ1 − ϕ 2
AB ϕ1 − ϕ 2

− AB <  k + 1 2 ÷λ < AB ⇔
−
−
⇔ −7, 75 < k < 7 ⇒ có 14
2π 
λ
2π
λ
2π

giá trị của k nguyên thỏa mãn ⇒ hệ vân giao thoa có 14 gợn lồi ⇒ Trên Elip có 28

điểm dao động với biên độ cực đại.
Ví dụ 5: (ĐH-2010) ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B
cách nhau 20(cm) dao động theo phương thẳng đứng với phương trình
U A = 2.cos (40π t )(mm) và U B = 2.cos (40π t + π )(mm) . Biết tốc độ truyền sóng trên mặt
chất lỏng là 30(cm/s). Xét hình vuông ABCD thuộc mặt chất lỏng. Số điểm dao
động với biên độ cực đại trên đoạn BD là :

A. 17
B. 18
C.19
D.20
I
C
D
Hướng dẫn : BD = AD 2 + AB 2 = 20 2(cm)
2π
2π
=
= 0, 05( s)
ω 40π
Vậy : λ = v.T = 30.0, 05 = 1,5cm

Với ω = 40π (rad / s) ⇒ T =

A

B

O

Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn DB chứ không phải DC.
Nghĩa là điểm C lúc này đóng vai trò là điểm B.
Do hai nguồn dao động ngược pha nên số cực đại trên đoạn BD thoã mãn :
λ

 d 2 − d1 = (2k + 1)
2


(vì điểm D ≡ B nên vế phải AC thành AB còn BC thành
 AD − BD < d 2 − d1 < AB − O

B.B=O)

λ
2

Suy ra : AD − BD < (2k + 1) < − AB Hay :

2( AD − BD)
2 AB
< 2k + 1 <
. Thay số :
λ
λ

2(20 − 20 2)
2.20
< 2k + 1 <
=> −11, 04 < 2k + 1 < 26, 67 Vậy: -6,021,5
1,5

cực đại.
Ví dụ 6 : Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 100cm dao
động cùng pha. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f=10(Hz), vận tốc truyền
sóng 3(m/s). Gọi M là một điểm nằm trên đường vuông góc với AB tại đó A dao
đông với biên độ cực đại. Đoạn AM có giá trị nhỏ nhất là :

A. 5,28cm
B. 10,56cm
C. 12cm
D. 30cm
k=0
Hướng dẫn :
M
v

300

Ta có λ = f = 10 = 30(cm) . Số vân dao động với
biên độ dao động cực đại trên đoạn AB thõa mãn điều kiện :
− AB < d 2 − d1 = k λ < AB .
− AB

AB

−100

100

kmax =3

d1

d2

A

Hay : λ < k < λ ⇔ 3 < k < 3 ⇔ −3,3 < k < 3,3 . => k = 0, ±1, ±2, ±3 .
=>Đoạn AM có giá trị bé nhất thì M phải nằm trên đường cực đại bậc 3 (kmax)
như hình vẽ và thõa mãn : d 2 − d1 = k λ = 3.30 = 90(cm) (1) ( do lấy k=3)
Mặt khác, do tam giác AMB là tam giác vuông tại A nên ta có :
15

B


BM = d 2 = ( AB 2 ) + ( AM 2 ) = 1002 + d12 (2) .

Thay (2) vào (1) ta được : 1002 + d12 − d1 = 90 ⇒ d1 = 10,56(cm) Đáp án B

Bài tập tham khảo
Bài 1: Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước giống nhau cách nhau AB=8(cm).
Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 1,2(cm). Số đường cực đại đi qua đoạn
thẳng nối hai nguồn là:
A. 11
B. 12
C. 13
D. 14
Bài 2: (ĐH 2004). Tại hai điểm A,B trên mặt chất lỏng cách nhau 10(cm) có hai
nguồn phát sóng theo phương thẳng đứng với các phương trình :
u1 = 0, 2.cos (50π t )cm và u1 = 0, 2.cos (50π t + π )cm . Vận tốc truyền sóng là 0,5(m/s). Coi
biên độ sóng không đổi. Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn
thẳng AB ?
A.8
B.9
C.10
D.11

Bài 3: Dao động tại hai điểm S1 , S2 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 S1 và S2 là:
A. n = 9.
B. n = 13.
C. n = 15.
D. n = 26.
Bài 4: Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S 1, S2 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 S1S2 là:
A. 11
B. 8
C. 5
D. 9
Bài 5: Hai điểm S1, S2 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 1S2 thì số gợn sóng hình hypebol
thu được là:
A. 2 gợn.
B. 8 gợn.
C. 4 gợn.
D. 16 gợn.
Bài 6: Tại hai điểm O1, O2 cách nhau 48cm trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát
sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u 1=5cos100πt(mm) và
u2=5cos(100πt+π)(mm). Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 2m/s. Coi biên
độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Trên đoạn O 1O2 có số cực đại giao
thoa là
A. 24

B. 26
C. 25
D. 23

16


Bài 7: Trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 40cm luôn dao động cùng
pha, có bước sóng 6cm. Hai điểm CD nằm trên mặt nước mà ABCD là một hình
chữ nhât, AD=30cm. Số điểm cực đại và đứng yên trên đoạn CD lần lượt là :
A. 5 và 6
B. 7 và 6
C. 13 và 12
D. 11 và 10
Bài 8: Tại 2 điểm A, B cách nhau 13cm trên mặt nước có 2 nguồn sóng đồng bộ ,
tạo ra sóng mặt nước có bước sóng là 1,2cm. M là điểm trên mặt nước cách A và B
lần lượt là 12cm và 5cm .N đối xứng với M qua AB .Số hyperbol cực đại cắt đoạn
MN là :
A.0
B. 3
C. 2
D. 4
Bài 9: Cho 2 nguồn sóng kết hợp đồng pha dao động với chu kỳ T=0,02 trên mặt
nước, khoảng cách giữa 2 nguồn S1S2 = 20m.Vận tốc truyền sóng trong mtruong là
40 m/s.Hai điểm M, N tạo với S1S2 hình chữ nhật S1MNS2 có 1 cạnh S1S2 và 1 cạnh
MS1 = 10m.Trên MS1 có số điểm cực đại giao thoa là
A. 10 điểm
B. 12 điểm
C. 9 điểm
D. 11 điểm

Bài 10: Trên mạt nước nằm ngang có hai nguồn sóng kết hợp cùng pha A và B
cách nhau 6,5cm, bước sóng λ=1cm. Xét điểm M có MA=7,5cm, MB=10cm. số
điểm dao động với biên độ cực tiêu trên đoạn MB là:
A.6
B.9
C.7
D.8
Bài 11: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, hai nguồn AB dao
động ngược pha nhau với tần số f =20 Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng v
= 40 cm/s. Hai điểm M, N trên mặt chất lỏng có MA = 18 cm, MB =14 cm, NA =
15 cm, NB = 31 cm. Số đường dao động có biên độ cực đại giữa hai điểm M, N là
A. 9 đường.
B. 10 đường.
C. 11 đường.
D. 8 đường.
Bài 12 : 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
Bài 13 : Tại hai điểm trên mặt nước, có hai nguồn phát sóng A và B có phương
trình u = acos(40πt) (cm), vận tốc truyền sóng là 50(cm/s), A và B cách nhau
11(cm). Gọi M là điểm trên mặt nước có MA = 10(cm) và MB = 5(cm). Số điểm
dao động cực đại trên đoạn AM là
A. 6.
B. 2.
C. 9.

D. 7.
Bài 14: Tại hai điểm A, B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng dao động điều
hòa theo phương trình u1=u2=acos(100πt)(mm). AB=13cm, một điểm C trên mặt
chất lỏng cách điểm B một khoảng BC=13cm và hợp với AB một góc 120 0, tốc độ
truyền sóng trên mặt chất lỏng là 1m/s. Trên cạnh AC có số điểm dao động với
biên độ cực đại là
A. 11
B. 13
C. 9
D. 10
Bài 16: Tại hai điểm S1 và S2 trên mặt nước cách nhau 20(cm) có hai nguồn
phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với các phương trình lần lượt là u1 =
2cos(50π t)(cm) và u2 = 3cos(50π t -π )(cm) , tốc độ truyền sóng trên mặt nước
là 1(m/s). ĐiểmM trên mặt nước cách hai nguồn sóng S1,S2 lần lượt 12(cm) và
16(cm). Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S2M là
17


A.4
B.5
C.6
D.7
Bài 17: Trên bề mặt chất lỏng hai nguồn dao động với phương trình tương ứng là:
u A = 3. cos(10πt )cm; u A = 5. cos(10πt +

π
)cm . Tốc độ truyền sóng trên mặt thoáng chất
3

lỏng là 50cm/s, cho điểm C trên đoạn AB và cách A, B tương ứng là 28cm, 22cm.

Vẽ đường tròn tâm C bán kính 20cm, số điểm cực đại dao động trên đường tròn là:
A. 16
B. 12
C. 18
D. 14
Bài 18: Ở mặt nước có hai nguồn sóng cơ A và B cách nhau 15 cm, dao động điều
hòa cùng tần số, cùng pha theo phương vuông góc với mặt nước. Điểm M nằm trên
AB, cách trung điểm O là 1,5 cm, là điểm gần O nhất luôn dao động với biên độ
cực đại. Trên đường tròn tâm O, đường kính 15cm, nằm ở mặt nước có số điểm
luôn dao động với biên độ cực đại là. (Em tính ra 17 vì có 1 hypebol tiếp xúc
đừơng tròn)
A. 20.
B. 24.
C. 17.
D. 26.
Bài 19. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn AB cách nhau
14,5 cm dao động ngược pha. Điểm M trên AB gần trung điểm O của AB nhất,
cách O một đoạn 0,5 cm luôn dao động cực đại. Số điểm dao động cực đại trên
đường elíp thuộc mặt nước nhận A, B làm tiêu điểm là :
A. 26
B.28
C. 18
D.14
Bài 20: Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2 dao động
cùng pha, cách nhau một khoảng S1S2= 40 cm. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có
tần số f = 10 Hz, vận tốc truyền sóng v = 2 m/s. Xét điểm M nằm trên đường thẳng
vuông góc với S1S2 tại S1. Đoạn S1M có giá trị lớn nhất bằng bao nhiêu để tại M
có dao động với biên độ cực đại?
A. 50 cm.
B. 40 cm.

C. 30 cm
D. 20 cm.
Bài 21: trên bề mặt chất lỏng có 2 nguồn kết hợp S1,S2 dao động cùng pha, cách
nhau 1 khoảng 1 m. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f = 10 Hz, vận tốc
truyền sóng v = 3 m. Xét điểm M nằm trên đường vuông góc với S1S2 tại S1. Để
tại M có dao động với biên độ cực đại thì đoạn S1M có giá trị nhỏ nhất bằng
A. 6,55 cm.
B. 15 cm.
C. 10,56 cm.
D. 12 cm.
Bài 22. Trên mặt thoáng chất lỏng, tại A và B cách nhau 20cm, người ta bố trí hai
nguồn đồng bộ có tần số 20Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt thoáng chất lỏng
v=50cm/s. Hình vuông ABCD nằm trên mặt thoáng chất lỏng, I là trung điểm của
CD. Gọi điểm M nằm trên CD là điểm gần I nhất dao động với biên độ cực đại.
Tính
khoảng
cách
từ
M
đến
I.
A. 1,25cm
B. 2,8cm
C. 2,5cm
D. 3,7cm
Bài 23: Trong một thí nghiệm giao thoa với hai nguồn phát sóng giống nhau tại A
và B trên mặt nước. Khoảng cách AB=16cm. Hai sóng truyền đi có bước sóng
λ=4cm. Trên đường thẳng xx’ song song với AB, cách AB một khoảng 8 cm, gọi C
là giao điểm của xx’ với đường trung trực của AB. Khoảng cách ngắn nhất từ C
đến điểm dao động với biên độ cực tiểu nằm trên xx’ là

A. 2,25cm
B. 1,5cm
C. 2,15cm
D.1,42cm
Bài 24: Hai điểm A và B trên mặt nước cách nhau 12 cm phát ra hai sóng kết hợp có
phương trình: u1 = u 2 = a cos 40πt (cm) , tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s.
Xét đoạn thẳng CD = 6cm trên mặt nước có chung đường trung trực với AB. Khoảng
18


cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 5 điểm dao dộng với biên
độ cực đại là:
A. 10,06 cm.
B. 4,5 cm.
C. 9,25 cm.
D. 6,78 cm.
Bài 25: Giao thoa sóng nước với hai nguồn giống hệt nhau A, B cách nhau 20cm
có tần số 50Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 1,5m/s. Trên mặt nước xét
đường tròn tâm A, bán kính AB. Điểm trên đường tròn dao động với biên độ cực
đại cách đường thẳng qua A, B một đoạn gần nhất là
A. 18,67mm
B. 17,96mm
C. 19,97mm
D. 15,34mm
Bài 26: Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A và B
dao động cùng pha, cùng tần số, cách nhau AB = 8cm tạo ra hai sóng kết hợp có
bước sóng λ = 2cm. Trên đường thẳng (∆) song song với AB và cách AB một
khoảng là 2cm, khoảng cách ngắn nhất từ giao điểm C của (∆) với đường trung
trực của AB đến điểm M trên đường thẳng (∆) dao động với biên độ cực tiểu là
A. 0,43 cm.

B. 0,5 cm.
C. 0,56 cm.
D. 0,64 cm.
Bài 27: Tại hai điểm A và B trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng cơ cùng
pha cách nhau AB = 8cm, dao động với tần số f = 20Hz và pha ban đầu bằng 0.
Một điểm M trên mặt nước, cách A một khoảng 25 cm và cách B một khoảng 20,5
cm, dao động với biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có hai vân
giao thoa cực đại. Coi biên độ sóng truyền đi không giảm.Điểm Q cách A khoảng L
thỏa mãn AQ ⊥ AB.Tính giá trị cực đại của L để điểm Q dao động với biên độ cực
đại.
A.20,6cm
B.20,1cm
C.10,6cm
D.16cm
Bài 28: Tại hai điểm A và B trên mặt nước cách nhau 8 cm có hai nguồn kết hợp dao
động với phương trình: u1 = u2 = acos 40π t (cm) , tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
30cm / s . Xét đoạn thẳng CD = 4cm trên mặt nước có chung đường trung trực với AB.
Khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 3 điểm dao dộng
với biên độ cực đại là:
A. 3,3 cm.
B. 6 cm.
C. 8,9 cm.
D. 9,7 cm.
Bài 29: Có hai nguồn dao động kết hợp S 1 và S2 trên mặt nước cách nhau 8cm có
phương trình dao động lần lượt là us1 = 2cos(10πt -

π
) (mm) và us2 = 2cos(10πt +
4

π
) (mm). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 10cm/s. Xem biên độ của sóng
4

không đổi trong quá trình truyền đi. Điểm M trên mặt nước cách S 1 khoảng
S1M=10cm và S2 khoảng S2M = 6cm. Điểm dao động cực đại trên S 2M xa S2 nhất
là
A. 3,07cm.
B. 2,33cm.
C. 3,57cm.
D. 6cm.
Bài 30. Cho hai nguồn sóng S1 và S2 cách nhau 8cm. Về một phía của S 1S2 lấy
thêm hai điểm S3 và S4 sao cho S3S4=4cm và hợp thành hình thang cân S 1S2S3S4.
Biết bước sóng λ = 1cm . Hỏi đường cao của hình thang lớn nhất là bao nhiêu để
trên S3S4 có 5 điểm dao động cực đại
A. 2 2(cm)
B 3 5(cm) .
C. 4(cm)
D. 6 2(cm)
19


Bài 31. Biết A và B là 2 nguồn sóng nước giống nhau cách nhau 4cm. C là một
điểm trên mặt nước, sao cho AC ⊥ AB . Giá trị lớn nhất của đoạn AC để C nằm trên
đường cực đại giao thoa là 4,2cm. Bước sóng có giá trị bằng bao nhiêu?
A. 2,4cm
B. 3,2cm
C. 1,6cm
D. 0,8cm
Bài 32. Hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng là 50 mm đều dao động

theo phương trình u = acos(200πt) mm trên mặt nước. Biết vận tốc truyền sóng
trên mặt nước v = 0,8 m/s và biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Điểm gần nhất
dao động cùng pha với nguồn trên đường trung trực của S1S2 cách nguồn S1 là
A. 32 mm .
B. 28 mm .
C. 24 mm.
D.12mm.
Đáp án
1
2
C
C
14
15
A
27
28
A
D

3
B
16
C
29
A

4
D
17

A
30
B

5
C
18
C
31
C

6
A
19
B
32
A

7
B
20
C

8
D
21
C

9
A

22
B

10
B
23
B

11
B
24
A

12
D
25
C

DẠNG 4
Xác định vị trí, số điểm (M) dao động với độ lệch pha ∆ϕ nào đó với một
điểm (A) cho trước.
1. Phương pháp chung:
Xác định pha dao động của sóng tại M là ϕ M , tại A là ϕ A
Dựa vào độ lệch pha ∆ϕ = ϕ M − ϕ A để xác định số điểm M thỏa mãn điều kiện
bài toán.
2. Ví dụ minh họa:
+ Ví dụ 1:
Hai nguồn kết hợp S1 và S2 cách nhau một khoảng là 11 cm đều dao động
theo phương trình u = a cos 20π t (mm) trên mặt nước. Biết tốc độ truyền sóng trên
mặt nước 0,4 m/s và biên độ mỗi sóng không đổi khi truyền đi. Điểm M gần S 1

nhất dao động ngược pha với các nguồn nằm trên đường trung trực của S 1S2 cách
nguồn S1 một khoảng bao nhiêu.
Giải:
20

13
D
26
C


Bước sóng λ = v.T = v.

2π
= 4cm
ω

Pha ban đầu của hai nguồn S1 và S2 là ϕ S1 = ϕ S1 = 0 .
Điểm M nằm trên đường trung trực của đường nối 2 nguồn nên khoảng cách
tới 2 nguồn: MS1 = MS2 = d ⇒ Pha ban đầu dao động của sóng tổng hợp tại M là:
ϕM =

2π d
λ

Để điểm M dao động ngược pha với các nguồn thì:

2π d
λ
= ( 2k + 1) π ⇔ d = ( 2k + 1)

λ
2
AB
Để M gần S1 nhất thì d min >
và k là nguyên ⇒ k = 1 ⇒ d = MS1 = 6cm
2

ϕ M − ϕ S 1 = ( 2k + 1) π ⇔

Vậy M cách nguồn S1 một khoảng là 6cm.
+ Ví dụ 2:
Ba điểm A,B,C trên mặt nước là 3 đỉnh của 1 tam giác đều có cạnh 16 cm
trong đó 2 nguồn A và B là 2 nguồn phát sóng có phương trình u 1= u2= 2 cos(20 π
t) (cm), sóng truyền trên mặt nước có biên độ không giảm và có tốc độ 20 cm/s. I
là trung điểm AB. Tính số điểm dao động cùng pha với điểm I trên đoạn IC
(không tính điểm I).
Giải:
Bước sóng λ = v.T = v.

2π
= 2cm
ω

Ta có IC là đường trung trực của AB, nên pha dao động của các điểm nằm

2π d
với d = AM = BM
λ
Pha dao động của trung điểm I của AB là: ϕ I = 8π

trên đường trung trực là: ϕ M =

Để điểm M dao động cùng pha I thì:
ϕ M − ϕ I = 2 kπ ⇔

2π d
− 8π = 2kπ ⇔ d = ( k + 4 ) λ ⇔ d = 2k + 8
λ

Để M thuộc IC thì và không tính điểm I thì:
AI < d ≤ AC ⇔

AB
< d ≤ AB ⇔ 8cm < d ≤ 16cm ⇔ 8 < 2k + 8 ≤ 16 ⇔ 0 < k ≤ 4
2

⇒ có 4 giá trị nguyên của k

Vậy số điểm dao động cùng pha với điểm I trên đoạn IC (không tính điểm I)
là 4 điểm.
3. Các bài tập tự giải:
Bài 1. Hai nguồn phát sóng kết hợp S1, S2 trên mặt nước cách nhau 30 cm phát ra
hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số f = 50 Hz và pha ban đầu bằng
không. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng v = 6m/s. Những điểm nằm trên
đường trung trực của đoạn S1S2 mà sóng tổng hợp tại đó luôn dao động ngược pha
với sóng tổng hợp tại O ( O là trung điểm của S 1S2) cách O một khoảng nhỏ nhất
là:
21

A. 5 6 cm
B. 6 6 cm
C. 4 6 cm
D. 2 6 cm
Bài 2: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 16 cm, dao động theo
phương thẳng đứng với phương trình : u A = u B = a cos 50πt (với t tính bằng s). Tốc độ
truyền sóng ở 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 ngược pha với phần tử tại O. Khoảng cách MO là
A. 17 cm.
B. 4 cm.
C. 4 2 cm.
D. 6 2 cm
Bài 3: Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 cách
nhau 20cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u = 2cos40πt
(mm). Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 40 cm/s. Phần tử O thuộc bề
mặt chất lỏng là trung điểm của S1S2. Điểm trên mặt chất lỏng thuộc trung trực của
S1S2 dao động cùng pha với O, gần O nhất, cách O đoạn:
A. 6,6cm.
B. 8,2cm.
C. 12cm.
D.
16cm.
Bài 4: Hai nguồn sóng kết hợp, đặt tại A và B cách nhau 20 cm dao động theo
phương trình u = acos(ωt) trên mặt nước, coi biên độ không đổi, bước sóng λ = 3
cm. Gọi O là trung điểm của AB. Một điểm nằm trên đường trung trực AB, dao
động cùng pha với các nguồn A và B, cách A hoặc B một đoạn nhỏ nhất là
A.12cm
B.10cm
C.13.5cm

D.15cm
Bài 5: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 6 2 cm dao động
theo phương trình u = a cos 20πt (mm).Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,4 m/s
và biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền.Điểm gần nhất ngược pha với các
nguồn nằm trên đường trung trực của S1S2 cách S1S2 một đoạn:
A. 6 cm.
B. 2 cm.
C. 3 2 cm
D. 18 cm.
Bài 6: Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 19 cm, dao động theo
phương thẳng đứng với phương trình là uA = uB = acos20πt (với t tính bằng s). Tốc
độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 40 cm/s. Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng gần A
nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại và cùng pha với
nguồn A. Khoảng cách AM là
A. 5 cm.
B. 2 cm.
C. 4 cm.
D. 2 2
cm.
Bài 7: Dùng một âm thoa có tần số rung f=100Hz người ta tạo ra hai điểm S 1,S2
trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ,cùng pha.S1S2=3,2cm.Tốc độ truyền
sóng là 40cm/s. I là trung điểm của S 1S2. Định những điểm dao động cùng pha với
I.Tính khoảng từ I đến điểm M gần I nhất dao động cùng pha với I và nằm trên
trung trực S1S2 là:
A.1,81cm
B.1,31cm
C.1,20cm
D.1,26cm
Bài 8: Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau 6 2 cm dao động có
phương trình u = a cos 20πt (mm).Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,4 m/s và

biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Điểm gần nhất ngược pha với các
nguồn nằm trên đường trung trực của S1S2 cách S1S2 một đoạn:
A. 6 cm.
B. 2 cm.
C. 3 2 cm
D. 18 cm.

22


Bài 9: Ba điểm A,B,C trên mặt nước là 3 đỉnh của tam giác đều có cạnh bằng
8cm, trong đó A và B là 2 nguồn phát sóng giống nhau, có bước sóng 0,8cm. Điểm
M trên đường trung trực của AB, dao động cùng pha với điểm C và gần C nhất thì
phải cách C một khoảng bao nhiêu?
A. 0,94cm
B. 0,81cm
C. 0,91cm
D. 0,84cm
Bài 10. Hai nguồn kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng là 50 mm đều dao động
theo phương trình u = acos(200πt) mm trên mặt nước. Biết vận tốc truyền sóng
trên mặt nước v = 0,8 m/s và biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Điểm gần nhất
dao động cùng pha với nguồn trên đường trung trực của S1S2 cách nguồn S1 là
A. 32 mm .
B. 28 mm .
C. 24 mm.
D.12mm.
Đáp án
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
B
A
A
A
B
C
C
C
C
A

DẠNG 5
Tìm số điểm dao động với biên độ khác biên độ trung gian ( khác cực đại, cực
tiểu) trên đoạn AB thuộc vùng giao thoa.
1. Phương pháp chung:
23


Nếu phương trình sóng tại 2 nguồn u 1 =A 1 cos(2 π ft + ϕ1 ) và u 2 = A 2 cos(2 π
ft + ϕ1 ) thì biên độ của sóng tại điểm M thuộc vùng giao thoa ( điểm M có
S1M = d1 ; S 2 M = d 2 ) là:
 d −d


AM2 = A12 + A22 + 2 A1 A2 cos(∆ϕ ) với ∆ϕ =  2π 1 2 + ϕ 2 − ϕ1 
λ


2
2
2
A − A1 − A2
⇒ cos ∆ϕ = M
⇒ ∆ϕ = ±α + k 2π
2 A1 A2
 d −d

Vì ∆ϕ =  2π 1 2 + ϕ2 − ϕ1  nên:
λ


λ
λ
∆d M = d1M − d 2 M ⇔ ∆d M =
 ∆ϕ + ( ϕ1 − ϕ2 )  ⇔ ∆d M =
 ±α + k 2π + ( ϕ1 − ϕ2 ) 
2π
2π 
Để M nằm trên AB thì: ∆d A ≤ ∆d M ≤ ∆d B (với ∆d A < ∆d B )
λ
⇔ ∆d A ≤
 ±α + k 2π + ( ϕ1 − ϕ 2 )  ≤ ∆d B (1)
2π 

Số giá trị k nguyên thỏa mãn (1) là số điểm dao động với biên độ trung gian
AM trên đoạn AB.
 Chú ý:
 Nếu M trên đoạn thẳng nối hai nguồn S1S 2 thì : − S1S2 ≤ ∆d M ≤ S1S 2
λ
 ±α + k 2π + ( ϕ1 − ϕ 2 )  ta thấy quỹ tích của
2π 
những điểm dao động với biên độ trung gian AM cũng là họ của các

 Dựa vào biểu thức: ∆d M =

đường Hypebol mà có tiêu điểm là hai nguồn S 1S2, do vậy để tìm số điểm
dao động với biên độ trung gian AM trên đường tròn hay đường Elip có
đường kính hay hai tiêu điểm nằm trên đường nối S 1S2 cũng làm tương tự
như tìm số cực đại, cực tiểu trên đường tròn hay đường Elip
2. Ví dụ minh họa:
+ Ví dụ 1:
Hai nguồn kết hợp S1, S2 trên mặt chất lỏng phát ra hai dao động cùng pha,
cùng biên độ là a. S1S2 = 10,5λ. Hỏi trên đoạn nối S1S2 có bao nhiêu điểm dao động
với biên độ A = a?
Giải:
AM2 − A12 − A22
a 2 − a2 − a2
2π
⇔ cos ∆ϕ =
⇒ ∆ϕ = ±
+ k 2π
2 A1 A2
2a.a
3

λ
λ  2π

 1

Vậy ∆d M =  ±α + k 2π + ( ϕ1 − ϕ2 )  ⇔ ∆d M = ± + k 2π  ⇔ ∆d M = λ  ± + k 
2π
2π  3

 3


Ta có: cos ∆ϕ =

Vì M nằm trên đường nối hai nguồn nên:
 1

 1

− S1S 2 ≤ ∆d M ≤ S1S 2 ⇔ −10,5λ ≤ λ  ± + k  ≤ 10,5λ ⇔ −10,5λ ≤ λ ± + k  ≤ 10,5λ
 3 
 3 
1
1
⇔ −10,5 m ≤ k ≤ 10,5 m ⇒ có 42 giá trị k nguyên thỏa mãn.
3
3

Vậy trên đoạn nối S1S2 có 42 điểm dao động với biên độ A = a.
24

+ Ví dụ 2:
Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10 cm,
dao động theo phương thẳng đứng với phương trình lần lượt là u A = 3cos(40 π t
+ π /6) (cm); uB = 4cos(40 π t + 2 π /3) (cm). Cho biết tốc độ truyền sóng là 40
cm/s. Một đường tròn có tâm là trung điểm của AB, nằm trên mặt nước, có bán
kính R = 4cm. Tính số điểm dao động với biên độ 5 cm có trên đường tròn.
Giải:
Ta có: Bước sóng λ = v.T = v.

2π
= 2cm
ω

Gọi PQ là đường kính của đường tròn trùng với đường nối hai nguồn AB.
Khi đó ta có hiệu đường đi của P và Q tới hai nguồn A, B là: ∆d P = −8cm; ∆dQ = 8cm;
Biên độ của hai sóng kết hợp là A 1= 3cm, A2= 4cm và điểm M dao động với
biên độ trung gian là AM = 5cm , dễ nhận thấy độ lệch pha của hai sóng tới M là:
∆ϕ = ( 2k + 1)

π
2

⇒

λ
λ 
π
π 2π

 ∆ϕ + ( ϕ1 − ϕ 2 )  ⇔ ∆d M =
( 2k + 1) +  −

2π
2π 
2 6 3


÷ ⇔ ∆d M = k

Ta xác định số điểm dao động với biên độ trung gian AM = 5cm trên đường

∆d M =

kính PQ của đường tròn, số điểm đó bằng số giá trị k nguyên thỏa mãn:
∆d P ≤ ∆d M ≤ ∆dQ ⇔ −8 ≤ k ≤ 8

Vậy tất cả có 17 gợn Hypebol là quỹ tích của những điểm dao động với biên
độ trung gian AM = 5cm , trong đó có 15 đường cắt đường tròn tại hai điểm và có 2
đường tiếp xúc với đường tròn tại P và Q. Vậy trên đường tròn đó có tổng số 32
điểm dao động với biên độ trung gian AM = 5cm .
3. Các bài tập tự giải:
Câu 1. Trên mặt nước tại hai điểm S1, S2 cách nhau 8 cm, người ta đặt hai nguồn
sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với phương trình u A =
6cos40πt và uB = 8cos(40πt ) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ
truyền sóng trên mặt nước là 40cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số
điểm dao động với biên độ 1cm trên đoạn thẳng S1S2 là
A. 16
B. 8
C. 7

D. 14
Câu 2. Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp A và B
cách nhau 10 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA =
3cos40πt và uB = 4cos(40πt) (uA và uB tính bằng mm, t tính bằng s). Biết tốc độ
truyền sóng trên mặt chất lỏng là 30 cm/s. Hỏi trên đường Parabol có đỉnh I
nằm trên đường trung trực của AB cách O một đoạn 10cm và đi qua A, B có
bao nhiêu điểm dao động với biên độ bằng 5mm (O là trung điểm của AB):
A. 13
B. 14
C. 26
D. 28
25