ON TOT NGHIEP CHUONG II

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Buổi 1. SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ. ( 3 tiết). Ngày soạn: 5/4/2014 I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Khái niệm sóng cơ và các đặc trưng của sóng cơ, phương trình sóng. - Giao thoa sóng, sóng dừng, sóng âm. 2. Kĩ năng: - Làm được hệ thống câu hỏi trắc nghiệm dưới đây II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hệ thống kiến thức, hệ thống câu hỏi trắc nghiêm 2. Học sinh: Ôn lại các bài về sóng co học. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Lớp. 1. Ổn định tổ chức: SS ND. Tên học sình vắng. 1 2. Kiểm tra bài cũ: 3. Bài mới Sóng là gì? Nói chung "sóng" là sự lan truyền các tương tác. Ví dụ sóng điện từ là sự lan truyền các tương tác điện-từ, sóng cơ học là sự lan truyền các tương tác cơ học, kể cả xúc cảm đồng cảm lan truyền của con người cũng có thể coi là “sóng” chẳng hạn cụm từ "làn sóng biểu tình" nhằm chỉ trạng thái đồng cảm quá khích của số đông người trước một vấn đề cùng quan tâm mà thường bắt đầu từ 1 nhóm nhỏ những người khởi xướng (nguồn sóng!) trong Tâm lý học người ta gọi đó là hiện tượng lây lan của tình cảm vậy nếu dịch thuật ngữ này sang Vật lý học có thể gọi đó là "Sóng tình!?..." I. Đại cương về sóng cơ học: 1. Định nghĩa: Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian. Từ định nghĩa trên ta có thể rút ra một số nhận xét sau: * Sóng cơ học là sự lan truyền dao động, lan truyền năng lượng, lan truyền pha dao động (trạng thái dao động) chứ không phải quá trình lan truyển vật chất (các phần tử sóng). VD.Trên mặt nước cánh bèo hay chiếc phao chỉ dao động tại chỗ khi sóng truyền qua. * Sóng cơ chỉ lan truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi, không lan truyền được trong chân không. Đây là khác biệt cơ bản giữa sóng cơ và sóng điện từ (sóng điện từ lan truyền rất tốt trong chân không). VD.Ngoài không gian vũ trụ các phi hành gia phải liên lạc với nhau bằng bộ đàm hoặc kí hiệu. * Tốc độ và mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi của môi trường, môi trường có tính đàn hồi càng cao tốc độ sóng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa, bởi vậy tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường: Rắn > lỏng > khí. Các vật liệu như bông, xốp, nhung… có tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sóng cơ rất kém bởi vậy các vật liệu này thường được dùng để cách âm, cách rung (chống rung)… VD.Áp tai xuống đường ray ta có thể nghe thấy tiếng tàu hỏa từ xa mà ngay lúc đó ta không thể nghe thấy trong không khí. * Sóng cơ 2là quá trình lan truyền theo thời gian chứ không phải hiện tượng tức thời, trong môi trường vật chất đồng tính và đẳng hướng các phần tử gần nguồn sóng sẽ nhận được sóng sớm hơn các phần tử ở xa nguồn. 2. Các đại lượng sóng: a. Vận tốc truyền sóng (v): Gọi S là quãng đường sóng truyền trong thời gian t. Vận tốc truyền sóng là: v =(Chú ý: Vận tốc sóng là vận tốc lan truyền của sóng trong không gian chứ không phải là vận tốc dao động của các phần tử) b. Chu kì sóng:. T=. 2π 1 t = = (s ) (N là số lần nhô lên của 1 điểm hay số đỉnh sóng đi qua một vị trí hoặc số ω f N −1. lần sóng dập vào bờ trong thời gian t(s)) c. Tần số sóng f: Tất cả các phân tử vật chất trong tất cả các môi trường mà sóng truyền qua đều dao độngcùng một tần số v chu kì, bằng tần số và chu kì của nguồn sóng, gọi là tần số (chu kì) sóng:  = = (Hz) d. Bước sóng: Bước sóng là quãng đường sóng truyền trong một chu kì và là khoảng cách ngắn nhất giữahai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng.  = v.T = (m) Chú ý: Bất kì sóng nào (với nguồn sóng đứng yên so với máy thu) khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì bước sóng, năng lượng, vận tốc, biên độ, phương truyền có thể thay đổi nhưng tần số và chu kì thì không đổi và luôn.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> bằng tần số v chu kì dao động của nguồn sóng. f=. v 1 v 2 v 1 λ1 = ⇒ = λ1 λ2 v 2 λ2.  bước sóng trong 1 môi trường tỉ lệ với vận tốc. sóng trong môi trường đó. e. Biên độ sóng: Biên độ sóng tại mỗi điểm là biên độ dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung trong thực tế biên độ sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn. f. Năng lượng sóng Ei: Năng lượng sóng tại mỗi điểm Ei là năng lượng dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung 2. trong thực tế năng lượng sóng luôn giảm dần khi sóng truyền xa nguồn: E i =. 2. Dω A i trong đó D là khối lượng riêng của 2. môi trường sóng, Ai là biên độ sóng tại đó. Nhận xét: Trong môi trường truyền sóng lý tưởng nếu: * Sóng chỉ truyền theo một phương (VD.sóng trên sợi dây) thì biên độ và năng lượng sóng có tính luân chuyển tức là không phụ thuộc vào khoảng cách đến nguồn sóng: A1 = A2 = A3…, E1 = E2 = E3… * Sóng truyền trên mặt phẳng (VD.sóng nước), tập hợp các điểm cùng trạng thái là đường tròn chu vi 2R với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và năng lượng sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn và theo tỉ lệ:. E 1 R2 = E 2 R1. A1 R = 2 và A2 R1. √. (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sóng).. * Sóng truyền trong không gian (VD.sóng âm trong không khí), tập hợp các điểm cùng trạng thái là mặt cầu có diện tích 4R2 với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và năng lượng sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn theo tỉ lệ:. A 1 R2 = và A 2 R1. 2. E 1 R2 = E 2 R21. (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sóng).. 3. Phân loại sóng: Dựa vào phương dao động của các phần tử và phương lan truyền của sóng người ta phân sóng thành hai loại là sóng dọc và sóng ngang. a. Sóng dọc: Là sóng có phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc có khả năng lan truyền trong cả 3 trạng thái của môi trường vật chất là Rắn, lỏng, khí. VD.Sóng âm khi truyền trong không khí hay trong chất lỏng là sóng dọc. b. Sóng ngang: Là sóng có phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ có thể lan truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng, sóng ngang không lan truyền được trong chất lỏng và chất khí. VD.Sóng truyền trên mặt nước là sóng ngang. SÓNG ÂM HỌC. 1. Định nghĩa: Sóng âm là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. 2. Phân loại sóng âm (Dựa vào tần số): - Sóng âm nghe được: Là sóng âm có tần số trong khoảng từ 16Hz đến 20000Hz gây ra cảm giác thính giác. - Sóng siêu âm: Là sóng âm mà có tần số lớn hơn 20000Hz không gây ra cảm giác thính giác ở người. - Sóng hạ âm: Là sóng âm mà có tần số nhỏ hơn 16Hz không gây ra cảm giác thính giác ở người. - Nhạc âm và tạp âm: Nhạc âm là âm có tần số xác định (VD.mỗi nốt nhạc Đồ, rê, mi, fa, son, la, si, đô là nhạc âm). Tạp âm là âm có tần số không xác định (tiếng trống, tiếng cồng chiêng, tiếng ồn ào ngoài phố…) Chú ý: trong chất lỏng và chất khí sóng âm là sóng dọc còn trong chất rắn sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc 3. Các đặc trưng vật lý của sóng âm: Là các đặc trưng có tính khách quan định lượng, có thể đo đạc tính toán được. Bao gồm các đại lượng như: Chu kì, tần số, biên độ, năng lượng, cường độ, mức cường độ, đồ thị… a. Cường độ âm I(W/m2): I = = . Với E(J), P(W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn; S (m 2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR2) b.Mức cường độ âm:. L(B )=log. I I hoặc L(dB)=10 . log (công thức thường dùng) I0 I0. (Ở tần số âm f = 1000Hz thì I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn) Chú ý: Để cảm nhận được âm thì cường độ âm âm I  I0 hay mức cường độ âm L  0 c. Công thức suy luận: Trong môi trường truyền âm, xét 2 điểm A và B có khoảng cách tới nguồn âm lần lượt là R A và RB, ta đặt n =. log. RA RB. khi đó: IB = 102n.IA và LB = LA + 20.n (dB). 4. Các đặc trƣng sinh lý của âm: Là các đặc trưng có tính chủ quan định tính, do sự cảm nhận của thính giác người nghe. Bao gồm: Độ to, độ cao, âm sắc…. 5. Bảng liên hệ giữa đặc trưng sinh lý và đặc trưng vật lý của sóng âm. Đặc trưng sinh lý của âm Độ cao - Âm cao (thanh – bổng) có tần số lớn - Âm thấp (trầm – lắng) có tần số nhỏ - Ở cùng một cường độ, âm cao dễ nghe hơn âm trầm Độ to - Ngưỡng nghe là cường độ âm nhỏ nhất mà còn cảm nhận được - Ngưỡng đau là cường độ âm đủ lớn đem lại cảm giác đau. Đặc trưng vật lý của sóng âm Tần số hoặc chu kì Mức cường độ âm (biên độ, năng lượng, tần số âm).

<span class='text_page_counter'>(3)</span> nhức tai.  Miền nghe được có cường độ thuộc khoảng ngưỡng nghe và ngưỡng đau Âm sắc Đồ thị âm (bao gồm: Biên độ, năng lượng, tần số âm và cấu - Là sắc thái của âm thanh tạo nguồn phát âm) PHƯƠNG TRÌNH SÓNG - GIAO THOA SÓNG I. Phương trình sóng -Độ lệch pha 1. Phương trình sóng trên trục Ox. Nguồn sóng tại gốc tọa độ O có phương trình dao động: u= a.cos(2f.t + ) - P.trình sóng truyền theo chiều dương trục Ox đến điểm M có tọa độ x là: uM = acos(2ft +  - 2 ) - P.trình sóng truyền theo chiều âm trục Ox đến điểm N có tọa độ x là: u = acos(t +  + 2 )  2. Phương trình li độ sóng tại điểm M cách nguồn sóng O một đoạn d: - Giả sử bi cho phương trình li độ tại nguồn O: u O = a.cos(2.f.t + ) thì phương trình li độ tại điểm M cách nguồn sóng O một đoạn d là:. (. u M =a . cos 2 πf .t +ϕ −. 2 πd λ. ). với t . - Giả sử bi cho phương trình li độ tại điểm M: u M = a.cos(2.f.t + ) thì phương trình li độ tại nguồn O cách một đoạn d là:. (. uO =a .cos 2 πf . t+ ϕ+. 2 πd λ. ). Chú ý: - Tập hợp các điểm cùng khoảng cách đến nguồn sóng đều dao động cùng pha! - Nếu tại thời điểm t < thì li độ dao động điểm M luôn bằng 0 (uM = 0) vì sóng chưa truyền đến M. 3. Độ lệch pha 2 điểm M1, M2 do cùng 1 nguồn truyền đến: phương trình dao động tại nguồn là: u = a.cos(ωt + ).. 2 πd ( λ ) 2 πd =a . cos ( 2 πf . t+ ϕ− λ ). - Phương trình dao động của nguồn truyền đến M1:. u1 M =a . cos 2 πf . t+ ϕ−. 1. với t . - Phương trình dao động của nguồn truyền đến M2:. u2 M. 2. với t . d1 v d2 v. - Độ lệch pha giữa M1 và M2 là:  =(d2 - d1) - Để hai dao động cùng pha thì  = 2k  (d2 - d1) = 2k  (d2 - d1) = k. - Để hai dao động ngược thì  = (2k+1)  (d2 - d1) = (2k+1)  (d2 - d1) = (2k+1). Vậy khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sngs lệch pha nhau góc  (rad) là: L =.  Trong hiện tượng truyền sóng, khoảng cách ngắn nhất trên phương truyền sóng giữa hai điểm dao động cùng phà là 1 , dao động ngược pha là 0,5, dao động vuông pha là 0,25 và dao động lệch pha nhau /4 là 0,125 II. Giao thoa bởi hai sóng kết hợp: 1. Độ lệch pha của 2 nguồn tại M: Gọi phươn trình dao động tại các nguồn S 1,S2 lần lượt là: u1 = a.cos(2ft + 1) và u2 = a.cos(2ft + 2). Độ lệch pha của 2 nguồn sóng là:  = (2 - 1) - Phương trình dao động tại M khi sóng S1 truyền đến: u1M = acos(2ft + 1 -2 ) - Phương trình dao động tại M khi sóng S2 truyền đến: u2M = acos(2ft + 2 -2 ) Độ lệch pha của 2 nguồn sóng tại điểm M là: M = 2 - 1 +(d1 - d2) - Nếu tại M 2 nguồn cùng pha thì: M = 2 - 1 +(d1 - d2) = k.2 . (. d 1 − d 2= k −. ϕ 2 − ϕ1 λ 2π. ). - Nếu tại M 2 nguồn ngược thì: M = 2 - 1 +(d1 - d2) = (2k+1).  c 2. Phương trình dao động tổng hợp tại M khi sóng S1, S2 truyền đến:. ϕ2 −ϕ 1 d 1 − d2 ϕ1 +ϕ 2 d 1+ d2 + ).cos(2ft + - ) 2 λ 2 λ d 1 − d2 a. Biên độ sóng tại M: AM = 2a|cos( + )| với  = 1-2 (không phụ thuộc thời gian - chỉ phụ thuộc vị trí) λ d 1 − d2 * Những điểm có biên độ cực đại: A = 2a  cos( + )=  1 λ ϕ 2 − ϕ1  d 1 − d 2= k − λ (2 nguồn cùng pha nhau tại M) 2π d 1 − d2 * Những điểm có biên độ cực tiểu: A = 0  cos( + )= 0 λ 2 k +1 ϕ2 −ϕ 1  d 1 − d 2= − λ (2 nguồn ngược pha nhau tại M) 2 2π u = u1M + u2M = 2acos(. (. (. ). ). (k = 0,  1,  2,… là thứ tự các tập hợp điểm đứng yên kể từ M0 , k = 0 là tập hợp điểm đứng yên thứ 1) b. Với hai nguồn sóng giống nhau (cùng biên độ A1 = A2 = a , cùng pha 1 = 2 = ) * Điều kiện để điểm M trễ pha với nguồn một góc  bất kì:.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> ϕ2 −ϕ 1 d 1 − d2 ϕ1 +ϕ 2 d 1+ d2 + ).cos(2ft + - ) 2 λ 2 λ d 1+ d2 Ta thấy M dao động trễ pha với nguồn góc  nếu tại M:  =  + k.2  d1+d2 =( +2k) λ Từ phương trình của M: u = 2acos(. * Điều kiện để điểm M dao động cùng pha với nguồn:. ϕ2 −ϕ 1 d 1 − d2 ϕ1 +ϕ 2 d 1+ d2 + ).cos(2ft + - ) 2 λ 2 λ d 1+ d2 Ta thấy M dao động cùng pha với nguồn nếu tại M:  = k.2  d1+d2 =2k λ Từ phương trình của M: u = 2acos(. * Điều kiện để điểm M dao động ngược pha với nguồn:. ϕ2 −ϕ 1 d 1 − d2 ϕ1 +ϕ 2 d 1+ d2 + ).cos(2ft + - ) 2 λ 2 λ d 1+ d2 Ta thấy M dao động ngược pha với nguồn nếu tại M:  = (2k+1)  d1+d2 = (2k+1) λ Từ phương trình của M: u = 2acos(. * Điều kiện để điểm M vuông pha với nguồn:. ϕ2 −ϕ 1 d 1 − d2 ϕ1 +ϕ 2 d 1+ d2 + ).cos(2ft + - ) 2 λ 2 λ d 1+ d2 Ta thấy M dao động vuông pha với nguồn nếu tại M:  = + k.2  d1+d2 = ( +k) λ Từ phương trình của M: u = 2acos(. III. Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn kết hợp S 1; S2 cách nhau một khoảng l. Gọi  = (2 -1) là độ lệch của 2 nguồn. Xét điểm M trên S1S2 cách hai nguồn lần lượt d1, d2.. d 1 − d2 ϕ2 −ϕ 2 + )| λ 2 l Δϕ l Δϕ <k< − * Số điểm dao động cực đại trên S1S2 là số giá trị nguyên của k thỏa: − − λ 2π λ 2π l Δϕ 1 l Δϕ 1 − <k < − − * Số điểm dao động cực tiểu trên S1S2 là số giá trị nguyên của k thỏa: − − λ 2π 2 λ 2π 2 1. Hai nguồn dao động lệch pha góc bất kì:  = (2 -1). Biên độ sóng: A = 2a|cos(. a. Hai nguồn dao động cùng pha: Biên độ dao động của điểm M: A = 2a|cos(. d 1 − d2 )| λ. * Tìm số điểm dao động cực đại trên đoạn S1S2: d1 – d2 = k (k  Z); Số điểm cực đại:. l l − <k < λ λ. * Tìm số điểm dao động cực tiểu trên đoạn S1S2: d1 – d2 = (2k+1) (k  Z) Số điểm cực tiểu:. l 1 l 1 − − <k < − λ 2 λ 2. Khi hai nguồn dao động cùng pha và cùng biên độ a thì trung điểm của S 1S2 có biên độ cực đại A = 2a và tập hợp các điểm cực tiểu và cực đại là họ các đường Hypecbol có S1, S2 là tiêu điểm b. Hai nguồn dao động ngược pha: Biên độ dao động của điểm M: A M = 2a|cos(. d 1 − d2 + )| λ. * Tìm số điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k + 1)(k  Z) Số điểm cực đại:. l 1 l 1 − − <k < − λ 2 λ 2. * Tìm số điểm dao động cực tiểu: d1 – d2 = k(k  Z) Số điểm hoặc số đường cực tiểu:. l l − <k < λ λ. Khi hai nguồn dao động cùng biên độ a và ngược pha thì trung điểm của S1S2 có biên độ cực tiểu A = 0 c. Hai nguồn dao động vuông pha: Biên độ dao động của điểm M: AM = 2a|cos( Số điểm dao động cực đại bằng số điểm dao động cực tiểu:. l 1 l 1 − − <k < − λ 4 λ 4. d 1 − d2 +)| λ. Khi hai nguồn dao động cùng biên độ a và vuông pha thì trung điểm của S1S2 có biên độ bằng A = a.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> 2. Bài toán tìm số đường dao động cực đại và dao động cực tiểu giữa hai điểm M, N bất kì trên giao thoa trường cách hai nguồn S1, S2 lần lượt là d1M, d2M, d1N, d2N. Đặt dM = d1M - d2M; dN = d1N - d2N và giả sử dM < dN. * Hai nguồn dao động lệch pha nhau góc bất kì:  = 2 - 1. Δd M Δϕ Δd Δϕ − ≤k ≤ N − λ 2π λ 2π Δd M Δd Δϕ Δϕ - Cực tiểu: −0,5 − ≤k ≤ N −0,5 − λ 2π λ 2π - Cực đại:. * Hai nguồn dao động cùng pha:. Δd M Δd ≤k ≤ N λ λ Δd M Δd - Cực tiểu: −0,5 ≤ k ≤ N − 0,5 λ λ - Cực đại:. * Hai nguồn dao động ngược pha:. Δd M Δd −0,5 ≤ k ≤ N − 0,5 λ λ Δd M Δd N - Cực tiểu: ≤k ≤ λ λ - Cực đại:. Số giá trị nguyên của k thoả mãn các biểu thức trên là số đường (hoặc điểm)cần tìm. 3. Trong hiện tượng giao thoa sóng, khoảng cách ngắn nhất giữa 2 điểm dao động với biên độ cực đại (hay 2 điểm dao động với biên độ cực tiểu) trên đoạn S1S2 bằng λ/2 và giữa cực đại và cực tiểu là λ/4. SÓNG DỪNG 1. Các đặc điểm của sóng dừng: - Sóng dừng là sóng được tạo ra do sự giao thoa của 2 sóng ngược chiều (thường là sóng tới và sóng phản xạ trên cùng phương truyền) - Bụng sóng là những điểm dao động với biên độ cực đại. Nút sóng là những điểm dao động với biên độ bằng 0 (đứng yên). Bụng sóng và nút sóng là những điểm cố định trong không gian. - Khoảng cách giữa hai bụng sóng hay hai nút sóng liên tiếp là /2. - Khoảng cách giữa bụng sóng và nút sóng liên tiếp là /4. - Tại vị trí vật cản cố định, sóng tới và sóng phản xạ ngược pha nhau. - Tại vị trí vật cản tự do, sóng tới và sóng phản xạ cùng pha - Gọi a là biên độ dao động của nguồn thì biên độ dao động của bụng là 2a, bề rộng của bụng sóng là 4a. - Khoảng thời gian ngắn nhất (giữa 2 lần liên tiếp) để dây duỗi thẳng là t = 0,5T. - Sóng dừng được tạo bởi sự rung của nam châm điện với tần số dòng điện f thì tần số sóng là 2f. - Khi cho dòng điện có tần số f chạy trong dây kim loại, dây kim loại được đặt giữa 2 cực của nam châm thì sóng dừng trên dây sẽ có tần số là f. - Mọi điểm nằm giữa 2 nút liên tiếp của sóng dừng đều dao động cùng pha và có biên độ không đổi khác nhau. - Mọi điểm nằm 2 bên của 1 nút của sóng dừng đều dao động ngược pha. - Sóng dừng không có sự lan truyền năng lượng và không có sự lan truyền trạng thái dao động. 2. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có chiều dài L: a. Trường hợp sóng dừng với hai đầu nút (vận cản cố định) - Chiều dài dây: L = k (k = 1, 2, ...)  max = 2L . f k =k. v v ⇒ f min = ⇒ f k =kf min ⇒f min=f k +1 − f k 2L 2L. (tần số gây ra sóng dừng bằng bội số nguyên lần tần số nhỏ nhất gây ra sóng dừng) - Vị trí các điểm bụng cách đầu B của sợi dây là: d =. (k + 12 ) 2λ. số bụng sóng: Nbụng = k; số bó sóng: Nbó = k; số nút sóng: Nnút = k + 1 - Vị trí các điểm nút cách đầu B của sợi dây là: d= k (k 1, 2, 3...) * Tần số sóng âm do dây đàn phát ra (hai đầu cố định): fk = k ; + k = 1, âm phát ra là âm cơ bản f = fmin. + k = 2, 3, 4,…, âm phát ra là các họa âm bậc hay thứ k với fk = k.fmin. b)Trường hợp sóng dừng với một đầu là nút B (cố định), một đầu là bụng A (tự do): - Chiều dài dây: L = k + (k 1,2,...)  max = 4L. f k =( 2k + 1). f −f v v ⇒ f min = ⇒ f k =(2 k +1) f min ⇒ f min = k +1 k 4L 4L 2. (tần số gây ra sóng dừng bằng bội số nguyên lẻ lần tần số nhỏ nhất gây ra sóng dừng) - Vị trí các điểm bụng cách đầu A của sợi dây là: d =. k. λ 2.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> - Vị trí các điểm nút cách đầu A của sợi dây là: d=. (k + 12 ) 2λ. (k 1, 2, 3...). số bụng sóng: Nbụng = k+1; số bó sóng: Nbó = k; số nút sóng: Nnút = k + 1 * Với ống sáo một đầu bịt kín, một đầu để hở, tần số sóng âm do ống sáo phát ra:. f k =(2k + 1). v 4L. + k = 0, âm phát ra là âm cơ bản f = fmin. + k = 1, 2, 3, …, âm phát ra là các họa âm fk = (2k + 1).fmin. * Ống hình trụ có độ cao h, đổ nước đến độ cao c, độ cao cột khí là l. Khi đó âm trong ống phát ra có cường độ lớn nhất nếu miệng ổng (đầu hở) là bụng sóng dừng: l = h - x = (k+0,5) lmin =  xmax = h (Khi đó k = 0,1,2,3,… ứng với các họa âm thứ 1,2,3,4… và có bậc là (2k + 1)) c. Trường hợp sóng dừng với 2 đầu tự do ( 2 đầu đều là bụng sóng): Đây là trường hợp xảy ra trong ống sáo có chiều dài L hở 2 đầu và có âm phát ra cực đại. - Chiều dài dây: L = k (k = 1, 2, ...)  max = 2L . f k =k. v v ⇒ f min = ⇒ f k =kf min ⇒f min=f k +1 − f k 2L 2L. (tần số gây ra sóng dừng bằng bội số nguyên lần tần số nhỏ nhất gây ra sóng dừng - Khi đó fmin gọi là âm cơ bản, fk là các họa âm) - Vị trí các điểm bụng cách 1 đầu ống là: d =. k. λ 2. với k = 1, 2, 3,.... số bụng sóng: Nbụng = k +1; số bó sóng: Nbó = k -1; số nút sóng: Nnút = k - Vị trí các điểm nút cách 1 đầu ống là: d=. ( 2 k +1 ). λ 2. (k 1, 2, 3...). 3. Biểu thức sóng dừng trên dây: Xét sợi dây AB có chiều dài l có đầu A gắn với nguồn dao động, phương trình dao động tại A là: uA = acos(ωt + ). M là 1 điểm bất kì trên AB cách A một khoảng là d. Coi a là không đổi. a. Trường hợp đầu B cố định. -Sóng từ A truyền tới M là: uAM = acos. (ωt +ϕ − 2 πdλ ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l − π ) (ωt +ϕ − 2 π .(2lλ − d) − π ) ( 2 πλ. x ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l − π ) |cos ( 2 π (dλ −l) − π2 )| |cos ( 2 πλ. x − π2 )| |sin ( 2 πλ. x )| ; sóng từ A truyền tới B là: uAB = acos. - Sóng phản xạ tại B là: uB = -uAB = -acos. =acos. - Sóng phản xạ từ B truyền đến M là: uBM = acos. - Phương trình sóng dừng tại M là: uM = uAM + uBM = 2asin  Biên độ sóng dừng tại M là: A = 2a. cos. = 2a. = 2a. (Với x = (d – l) là khoảng cách từ điểm cần xét đến 1 nút nào đó của sóng dừng). b. Trường hợp đầu B tự do. -Sóng từ A truyền tới M là: uAM = acos - Sóng từ A truyền tới B là: uAB = acos. (ωt +ϕ − 2 πdλ ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l ) (ωt +ϕ − 2 π .(2lλ − d) ) ( 2 πλ. x ) (ωt +ϕ − 2 πλ .l ) |cos ( 2 π (dλ −l) )| |cos ( 2 πλ. x )|. - Sóng phản xạ tại B là: uB = uAB = acos. ;. (Vì sóng tới B cùng pha với sóng phản xạ khi B là đầu tự do). - Sóng phản xạ từ B truyền đến M là: uBM = acos. - Phương trình sóng dừng tại M là: uM = uAM + uBM = 2acos  Biên độ sóng dừng tại M là: A = 2a. cos. = 2a. (Với x = (d – l) là khoảng cách từ điểm cần xét đến 1 bụng nào đó của sóng dừng). Kết luận: Như vậy khi bài toán yêu cầu tìm biên độ sóng dừng tại 1 điểm ta phải chú ý: * Nếu bài cho khoảng cách từ điểm đó đến nút sóng ta dùng công thức: A =2a. 2π . x λ. | ( )| sin. (1).

<span class='text_page_counter'>(7)</span> * Nếu bài cho khoảng cách từ điểm đó đến bụng sóng ta dùng công thức: A = 2a. 2π .x λ. | ( )| cos. (2). * Sóng dừng có biên độ bụng sóng là 2a thì những điểm cách đều nhau liên tiếp (không kể bụng và nút) có cùng biên độ dao động sẽ cách nhau 1 khoảng nhỏ nhất là /4 và cùng biên độ a CHƯƠNG II: SÓNG CƠ HỌC Câu 1: Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai? A. Siêu âm có thể truyền được trong chất rắn. B. Siêu âm có thể bị phản xạ khi gặp vật cản. C. Siêu âm có tần số lớn hơn 20 KHz. D. Siêu âm có thể truyền được trong chân không. Câu 2: Khi nói về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây là sai? A. Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất. B. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không. C. Sóng cơ học có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng là sóng ngang. D. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc. Câu 3: Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua trùng với phương truyền sóng. B. Sóng cơ không truyền được trong chân không. C. Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua vuông góc với phương truyền sóng. D. Khi sóng truyền đi, các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua cùng truyền đi theo sóng. Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ học? A. Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng. B. Sóng âm truyền được trong chân không. C. Sóng ngang là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng. D. Sóng dọc là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. Câu 5: Một sóng âm truyền trong không khí, trong số các đại lượng: biên độ sóng, tần số sóng, vận tốc truyền sóng và bước sóng; đại lượng không phụ thuộc vào các đại lượng còn lại là A. bước sóng. B. tần số sóng. C. biên độ sóng. D. vận tốc truyền sóng. Câu 6: Tại hai điểm A, B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, cùng biên độ, cùng pha, dao động theo phương thẳng đứng. Coi biên độ sóng lan truyền trên mặt nước không đổi trong quá trình truyền sóng. Phần tử nước thuộc trung điểm của đoạn AB A. dao động với biên độ nhỏ hơn biên độ dao động của mỗi nguồn. B. không dao động. C. dao động với biên độ bằng biên độ dao động của mỗi nguồn. D. dao động với biên độ cực đại. Câu 7: Một sóng âm có tần số 200 Hz lan truyền trong môi trường nước với vận tốc 1500 m/s. Bước sóng của sóng này trong môi trường nước là A. 3,0 km. B. 75,0 m. C. 30,5 m. D. 7,5 m Câu 8: Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm A. chỉ phụ thuộc vào biên độ. B. chỉ phụ thuộc vào tần số. C. chỉ phụ thuộc vào cường độ âm. D. phụ thuộc vào tần số và biên độ. Câu 9:Một sóng truyền trong một môi trường với vận tốc 110 m/s và có bước sóng 0,25 m. Tần số của sóng đó là A. 50 Hz B. 220 Hz C. 440 Hz D. 27,5 Hz Câu 10: Trên một sợi dây dài 0,9 m có sóng dừng.Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng.Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200Hz. Sóng truyền trên dây có tốc độ là A. 90 cm/s B. 40 m/s C. 40 cm/s D. 90 m/s Câu 11: Quan sát trên một sợi dây thấy có sóng dừng với biên độ của bụng sóng là A. Tại điểm trên sợi dây cách bụng sóng một phần tư bước sóng có biên độ dao động bằng A.a/2 B. 0 C. a/4 D. a Câu 12: Một sóng cơ học có bước sóng λ truyền theo một đường thẳng từ điểm M đến điểm N. Biết khoảng cách MN = d. Độ lệch pha Δϕ của dao động tại hai điểm M và N là. 2d A.  = . d B.  = .  C.  = d. 2 D.  = d. Câu 13: Một nguồn dao động đặt tại điểm A trên mặt chất lỏng nằm ngang phát ra dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với phương trình uA = acos ωt . Sóng do nguồn dao động này tạo ra truyền trên mặt chất lỏng có bước sóng λ tới điểm M cách A một khoảng x. Coi biên độ sóng và vận tốc sóng không đổi khi truyền đi thì phương trình dao động tại điểm M là A. uM = acos t B. uM = acos(t x/) C. uM = acos(t + x/) D. uM = acos(t 2x/) Câu 14: Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng, cùng pha, với cùng biên độ a không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Khi có sự giao thoa hai sóng đó trên mặt nước thì dao động tại trung điểm của đoạn S1S2 có biên độ A. bằng a B. cực tiểu C. bằng a/2 D. cực đại Câu 15: Trên một sợi dây có chiều dài l , hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Trên dây có một bụng sóng. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là v không đổi. Tần số của sóng là.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> v A. 2. v B. 4. v D. . 2v C. . Câu 16:Khi nói về sóng cơ học, phát biểu nào sau đây là sai? A. Sóng cơ học truyền được trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí và chân không. B. Sóng cơ học lan truyền trên mặt nước là sóng ngang C. Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất D. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc. Câu 17: Quan sát sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, người ta đo được khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 100 cm. Biết tần số của sóng truyền trên dây bằng 100 Hz, vận tốc truyền sóng trên dây là: A. 50 m/s B. 100 m/s C. 25 m/s D. 75 m/s Câu 18: sóng cơ có tần số 50 Hz truyền trong môi trường với vận tốc 160 m/s. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau A. 3,2m. B. 2,4m C. 1,6m D. 0,8m. Câu 19: Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi, khoảng cách từ một bụng đến nút gần nó nhất bằng A. một số nguyên lần bước sóng. B. một nửa bước sóng. C. một bước sóng. D. một phần tư bước sóng. Câu 20: Mối liên hệ giữa bước sóng λ, vận tốc truyền sóng v, chu kì T và tần số f của một sóng là. f. 1 v  T . 1 T v  f  B.. . T f  v v. . v v.f T. A. C. D. Câu 21: Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm,nước ,không khí với tốc độ tương ứng là v 1,v2, v.3.Nhận định nào sau đây là đúng A. v1 >v2> v.3 B. v3 >v2> v.1 C. v2 >v3> v.2 D. v2 >v1> v.3 Câu 22: Tại hai điểm A và B trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động theo phương thẳng đứng. Có sự giao thoa của hai sóng này trên mặt nước. Tại trung điểm của đoạn AB, phần tử nước dao động với biên độ cực đại. Hai nguồn sóng đó dao động A. lệch pha nhau góc /3 B. cùng pha nhau C. ngược pha nhau. D. lệch pha nhau góc /2 Câu 23: Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai? A. Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau. B. Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc. C. Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang. D. Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử môi trường. Câu 24: Sóng siêu âm A. không truyền được trong chân không. B. truyền trong nước nhanh hơn trong sắt. C. truyền trong không khí nhanh hơn trong nước. D. truyền được trong chân không. Câu 25: Một sóng có chu kì 0,125s thì tần số của sóng này là A. 8Hz. B. 4Hz. C. 16Hz. D. 10Hz. Câu 26:Một sóng ngang truyền theo chiều dương trục Ox, có phương trình sóng là u=6cos(4t-0,02x); trong đó u và x tính bằng cm, t tính bằng s. Sóng này có bước sóng là A. 150 cm. B. 50 cm. C. 100 cm. D. 200 cm., Câu 27: Tại một điểm, đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian là A. cường độ âm. B. độ cao của âm. C. độ to của âm. D. mức cường độ âm. Câu 28: Một sợi dây đàn hồi có độ dài AB = 80cm, đầu B giữ cố định, đầu A gắn với cần rung dao động điều hòa với tần số 50Hz theo phương vuông góc với AB. Trên dây có một sóng dừng với 4 bụng sóng, coi A và B là nút sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là A. 40m/s. B. 20m/s. C. 10m/s. D. 5m/s. Câu 29: Tại một vị trí trong môi trường truyền âm ,một sóng âm có cường độ âm I.Biết cường độ âm chuẩn là I 0 .Mức cường độ âm L của sóng âm này tại vị trí đó được tính bằng công thức. I0 A. L( dB) =10 lg I .. I I B. L( dB) =10 lg 0 .. I0 C. L( dB) = lg I .. I I D. L( dB) = lg 0 .. Câu 30: Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng A. một số nguyên lần bước sóng. B. một phần tư bước sóng. C. một nửa bước sóng. D. một bước sóng. Câu 31: Một sóng cơ có tần số 0,5 Hz truyền trên một sợi dây đàn nhồ đủ dài với tốc độ 0,5 m/s. Sóng này có bước sóng là A. 1,2 m. B. 0,5 m. C. 0,8 m. D. 1 m. Câu 32: Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp bằng A. hai bước sóng. B. một bước sóng. C. một phần tư bước sóng. D. nửa bước sóng..

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Câu 33: Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau gọi là A. vận tốc truyền sóng. B. độ lệch pha. C. chu kỳ. D. bước sóng. Câu 34: Một sóng âm truyền từ không khí vào nước thì A. tần số và bước sóng đều thay đổi. B. tần số và bước sóng đều không thay đổi. C. tần số không thay đổi, còn bước sóng thay đổi. D. tần số thay đổi, còn bước sóng không thay đổi. Câu 35: Trên một sợi dây đàn hồi dài 1m, hai đầu cố định, có sóng dừng với 2 bụng sóng. Bước sóng của sóng truyền trên đây là A. 1m. B. 0,5m. C. 2m. D. 0,25m. Câu 36: Ở mặt nước, có hai nguồn kêt hợp A, B dao động theo phương thẳng đứng với phương trình u A = uB = 2cos20t (mm). Tốc độ truyền sóng là 30 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Phần tử M ở mặt nước cách hai nguồn lần lượt là 10,5 cm và 13,5 cm có biên độ dao động là A. 4 mm. B. 2 mm. C. 1 mm. D. 0 mm. Câu 37: Sóng truyền trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do. Muốn có sóng dừng trên dây thì chiều dài của sợi dây phải bằng A. một số chẵn lần một phần tư bước sóng. B. một số lẻ lần nửa bước sóng. C. một số nguyên lần bước sóng. D. một số lẻ lần một phần tư bước sóng.. u 5cos(6 t   x) (cm), với t đo bằng s, x đo bằng m.. Câu 38: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là Tốc độ truyền sóng này là A. 3 m/s. B. 60 m/s. C. 6 m/s.. D. 30 m/s.. 4. Củng cố Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nhắc lại các kirns thức trọng tâm Lăng nghe và gjhi chép 5. Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Làm lại thành thạo hệ thốn câu hỏi trên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Yêu cầu: HS chuẩn bị chương Dòng - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. điện xoay chiều.

<span class='text_page_counter'>(10)</span>