Bai tap tu luan Song co

Gv: Traàn Quoác Nghóa 1
BÀI TẬP TỰ LUẬN
1. Một sóng có tốc độ lan truyền 240 m/s và có bước sóng 3,2 m. Hỏi:
a. Tần số của sóng là bao nhiêu ?
b. Chu kì của sóng là bao nhiêu ?
ĐS : a. f = 75 Hz; b. T
≈
0,13 s
2. Trên mặt hồ yên lặng, một người dập dình một con thuyền tạo ra sóng
trên mặt nước. Người này nhận thấy rằng thuyền thực hiện được 12 dao
động trong 20 s, mỗi dao động tạo ra một ngọn sóng cao 15 cm so với
mặt hồ yên lặng. Người này còn nhận thấy rằng ngọn sóng đã tới bờ cách
thuyền 12 m sau 6 s. Với sóng trên mặt nước, hãy xác định :
a. Chu kì, tốc độ lan truyền của sóng.
b. Bước sóng và biên độ sóng.
ĐS : T = 1,7 s; v = 2 m/s;
λ

≈
3,3 m; A = 15 cm.
3. Một sóng ngang truyền trên một dây rất dài có phương trình sóng là
u 6cos(4 t 0,02 )= π − πx
trong đó u, x tính bằng cm, t tính bằng s. Hãy
xác định :
a. Biên độ sóng, bước sóng.
b. Tần số và tốc độ lan truyền của sóng.
c. Độ dời của diểm có tọa độ x = 25 cm lúc t = 4 s.
ĐS : A = 6 cm;
λ
= 100 cm; v = 200 cm/s; u = 0.
4. Một sóng có tần số 500 Hz và có tốc độ lan truyền 350 m/s. Hỏi hai điểm

gần nhau nhất trên sóng phải cách nhau một khoảng bao nhiêu để độ lệch
pha giữa chúng bằng
3
π
? ĐS:
≈
0,117 m.
5. Hai sóng dạng hình si có cùng bước sóng và cùng biên độ truyền ngược
chiều nhau trên một sợi dây với tốc độ 10 cm/s tạo ra một sóng dừng.
Biết khoảng thời gian giữa hai thời điểm gần nhất mà dây duỗi thẳng là
0,5 s. Tính bước sóng.
ĐS :
λ
= 10 cm
6. Với máy dò dùng siêu âm, chỉ có thể phát hiện được các vật có kích
thước cỡ bước sóng của siêu âm. Siêu âm trong một máy dò có tần số
5MHz. Với máy dò này, có thể phát hiện được những vật có kích thước
cỡ bao nhiêu milimet, trong hai trường hợp:
a. Vật ở trong không khí.
b. Vật ở trong nước.
Vật lí 12 – Sóng cơ 2
Cho biết tốc độ âm thanh trong không khí và trong nước lần lượt là :
340 m/s và 1 500 m/s.
ĐS : a. lớn hơn 0,07 mm; b. lớn hơn 0,3 mm
7. Một âm thoa, ở đầu có gắn một mũi nhọn, mũi nhọn này tiếp xúc nhẹ với
mặt chất lỏng. Gõ nhẹ cho âm thoa rung động, thì thấy khoảng cách từ
một gơn sóng đến gợn thứ 10 ở xa mũi nhọn hơn là 2 cm. Tần số của âm
thoa là 100 Hz. Tính tốc độ truyền sóng.
ĐS : 20 cm/s
8. Một sóng hình sin có tần số 110 Hz truyền trong không khí theo một

phương với tốc độ 340 m/s. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm có
dao động cùng pha, có dao động ngược pha.
ĐS :
≈
3,1m ;
≈
1,5m
9. Một điểm A trên mặt nước dao động với phương trình
A
u 2cos(20 t) cm= π
. Sau khoảng thời gian 0,60 s kể từ khi A bắt đầu
dao động, điểm B trên mặt nước cách A 36 cm cũng bắt đầu dao động.
a. Viết phương trình dao động của điểm B.
b. Xét C cách A 18 cm. Trên đoạn AC có bao nhiêu điểm dao động
cùng pha với A và bao nhiêu điểm dao động ngược pha với A ?
ĐS: a.
= ≥
B
u 2cos( 20 t ) cm, t 0,6s
π

b. 3 điểm dao động cùng pha:6cm, 12cm, 18cm
3 điểm dao động ngược pha: 3cm, 9cm, 15cm.
10. Xét một sóng truyền trên mặt nước làm cho điểm A dao động với
phương trình :
A
u 3cos(40 t / 6) cm= π + π
.
a. Biết rằng một điểm M dao động cùng pha với A mà gần A nhất thì
cách A là 0,20 m. Tính tốc độ truyền sóng.

b. Viết phương trình dao động của một điểm N cách A một khoảng 50
cm theo chiều truyền sóng. Tính vận tốc của N tại các thời điểm
t = 0, t = 2s.
ĐS: a. 4 m/s ; b.
= − ≥
N
u 3cos(40 t 5 / 6 ) cm, t 0,125s
π π
t = 0, v = 0 ; t = 2s, v = 30
π
cm/s
11. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước. Hai nguồn kết
hợp A, B dao động với tần số f = 16 Hz. Tại một điểm M cách A, B các
khoảng d
1
= 30,0 cm, d
2
= 25,5 cm, sóng có biên độ dao động cực đại.
Giữa M và đường trung trực của AB có hai dãy các vân cực đại khác.
Tính vận tốc truyền sóng trên mặt nước.
ĐS: 24 cm/s
Gv: Traàn Quoác Nghóa 3
12. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước. Hai nguồn kết
hợp S
1
và S
2
cách nhau 8,0 cm, phương trình dao động của hai nguồn là:
S
u 2cos(40 t) cm= π

. Biết rằng sao thời gian 2/15 s kể từ khi S
1
và S
2
bắt
đầu dao động, trung điểm I của đoạn S
1
S
2
cũng bắt đầu dao động.
a. Tính vận tốc truyền sóng. Có bao nhiêu điểm đứng yên trên đoạn S
1
S
2
b. Viết phương trình dao động của một điểm M cách S
1
, S
2
lần lượt là 16
cm và 10 cm.
ĐS: a. 30 cm/s; 10 điểm; b.
= −
M
u 4cos( 40 t 4 / 3 ) cm
π π
13. Trong thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước. Hai nguồn kết hợp S
1
và S
2
cách nhau 18 cm, dao động với phương trình

u Acos(100 t)= π
, tốc
độ độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8 m/s.
a. Giữa S
1
và S
2
có bao nhiêu gợn sóng hình hypebol , tại đó chất lỏng
dao động mạnh nhất ?
b. Viết biểu thức của dao động tại điểm M cách đều S
1
, S
2
một khoảng
8cm, và tại M′ trên đường trung trực của S
1
S
2
và cách đường S
1
S
2
một
khoảng 8 cm.
ĐS: a. 15 đường; b.
=
M
u 2Acos(100 t )
π
,

 
= −
 ÷
 
M
u 2Acos 100 t
2
π
π
.
14. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước. Hai nguồn kết
hợp S
1
và S
2
cách nhau 12 cm, dao động cùng pha với biên độ A và tần
số f = 20 Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 1,2 m/s. Hỏi
giữa S
1
và S
2
có bao nhiêu gợn sóng hình hypebol ?
ĐS: 4 gợn sóng.
15. Một dây đàn hồi AB được căng theo phương ngang, đầu A cố định, đầu
B được rung nhờ một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây.
a. Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây.
b. Biết tần số rung là 100 Hz và khoảng cách giữa 5 nút sóng là ℓ = 1 m.
Tính tốc độ truyền sóng trên dây ?
ĐS : 50 m/s
16. Kho có hai sóng truyền ngược chiều nhau trên một sợi dây, dây dao động

theo phương trình :
d
u 0,5cos cos(40 t)
3
π
 
= π
 ÷
 
(u, d : cm; t : s).
a. Tính biên độ của mỗi sóng và tốc độ truyền sóng trên dây.
b. Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp bằng bao nhiêu ?
ĐS : a. A = 0,25 cm, 120 cm/s ; b. 3 cm.
Vật lí 12 – Sóng cơ 4
17. Một âm có cường độ 10 W/m
2
sẽ gây ra nhức tai. Giả sử một nguồn âm
kích thước nhỏ S đặt cách tai một khoảng d = 1 m.
a. Để âm do nguồn phát ra làm nhức tai thì công suất P của nguồn phải
là bao nhiêu ?
b. Giả sử nguồn có công suất đó. Hỏi mức cường độ âm do nguồn gây
ra tại một điểm ở cách xa 1 km là bao nhiêu ?
ĐS : a. P =125,6 W; b. L = 70 dB.
18. Một sóng âm có dạng hình cầu được phát ra từ nguồn có công suất 1 W.
Giả sử rằng năng lượng phát ra được bảo toàn. Tính cường độ âm tại một
điểm :
a. Cách nguồn 1 m ?
b. Cách nguồn 2,5 m ?
ĐS : a. I
1

≈
0,08 W/m
2
; b. I
1

≈
0,013 W/m
2

19. Loa của một máy thu (radio) gia đình có công suất âm thanh là 1 W, khi
mở to hết công suất.
a. Tính mức cường độ âm do loa đó tạo ra tại một điểm ở cách máy 4 m.
b. Để ở tại điểm ấy, mức cường độ âm chỉ còn 70 dB, phải giảm nhỏ
công suất của loa bao nhiêu lần ?
ĐS : a. L
≈
97 dB; b. 500 lần.
20. Một nguồn phát sóng âm với công suất 80 W.
a. Tính cường độ âm tại vị trí cách nguồn một khoảng 3 cm.
b. Xác định vị trí tại đó mức cường độ âm đo được là 40 dB.
ĐS : a. I = 0,707 W/m
2
; b. r
′
= 2,25.10
4
m
21. Bạn đang đứng trước nguồn âm một khoảng D. Nguồn này phát ra các

sóng âm đều theo mọi phương. Bạn đi 50 m lại gần nguồn thì thấy rằng
cường độ âm tăng gấp đôi. Tính D ?
ĐS : D
≈
170 m
22. Một máy xay trong một phân xưởng phát ra âm có cường độ 10
–5
W/m
2

a. Tính cường độ âm của máy này và tính mức cường độ âm mới nếu có
thêm một máy thứ hai giống máy trước được đặt thêm vào xưởng
cạnh máy thứ nhất.
b. Một số máy mới được đặt thêm vào xưởng các máy đặt cạnh nhau.
Mức cường độ âm bây giờ là 77 dB. Tính số máy.
ĐS : a. 70 dB, 70,3 dB; b. 5 máy.
23. Một xe hơi chuyển động thẳng với tốc độ 30 m/s, hụ còi với tần số
300Hz. Tính bước sóng của sóng âm thu được ở phía trước và phía sau
xe.
ĐS :
λ
trước
= 1,03 m ,
λ
sau
=1,23 m.
Gv: Traàn Quoác Nghóa 5
24. Một xe hơi chuyển động về một tòa nhà với tốc độ 30 m/s, hụ còi với tần
số 300Hz. Hỏi người lái xe nghe tiếng còi dội lại với tần số bao nhiêu ?
ĐS : 358 Hz.

25. Một cảnh sát đứng ở bên đường phát một hồi còi có tần số 800 Hz về
phía một ôtô vừa đi qua trước mặt. Máy thu của người cảnh sát nhân
được âm phản xạ có tần số 650 Hz. Hỏi tốc đọ ôtô bằng bao nhiêu ?
ĐS : v
S

≈
35 m/s