TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC Chuyên đề Sóng Cơ TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ A . Cơ sở lí thuyết : 1. Hiện tượng sóng trong cơ học : a ) ĐN : Sóng là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất theo thời gian b) Sóng ngang : Là những dao động đàn hồi có phưưong dao động ⊥ phương truyền sóng . c) Sóng dọc : Là sóng có phương dao động có phương dao động ≡ với phương truyền sóng . 2. Mô tả hình dạng của sóng nước : • Bước sóng λ : Là quảng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì : (m /s) • Công thức : TV.= λ V : vận tốc truyền sóng ( m ) T : chu kì 3. Biên độ và năng lượng dao động : là khoảng cách tính từ vị trí cân bằng → vị trí cao nhất của vật chất tại điểm có sóng truyền qua . • Năng lượng sóng : khi sóng được truyền đến thì các phan tử vật chất dao động => có năng lượng . => chúng ta cũng có thẻ hiểu rằng quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng . 4. Sóng âm : sóng âm là sóng dọc. sóng âm k truyền đi được trong chân không . Tần số sóng nghe được từ 16 → 20000Hz DẠNG I. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG THEO ĐIỀU KIỆN ĐỀ BÀI Câu 1: Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 2m và có 6 ngọn sóng qua trước mặt trọng 8s. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là A. 3,2m/s B. 1,25m/s C. 2,5m/s D. 3m/s Câu 2:Một điểm A trên mặt nước dao động với tần số 100Hz. Trên mặt nước người ta đo được khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3cm. Khi đó vận tốc truyền sóng trên mặt nước là A. v = 50cm/s. B. v = 50m/s. C. v = 5 cm/s. D. v = 0,5cm/s. Câu 3: Một người ngồi ở bờ biển thấy có 5 ngọn sóng nước đi qua trước mặt mình trong thời gian 10s. Chu kỳ dao động của sóng biển là A. 2 s B. 2,5 s C. 3s D. 4 s Câu 4: Một người quan sát 1 chiếc phao nổi trên mặt biển , thấy nó nhô lên cao 6 lần trong 15 giây. Coi sóng biển là sóng ngang. Chu kỳ dao động của sóng biển là A. T = 2,5 s B. T = 3 s C. T = 5 s D. T = 6s *Câu 5: Khi âm truyền từ không khí vào nước, bước sóng của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần? Biết vận tốc âm trong nước là 1530m/s, trong không khí là 340m/s. A. không đổi B. tăng 4,5 lần C. giảm 4,5 lần D. giảm 1190 lần. Câu 6: Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển là A. v = 1m/s B. v = 2m/s C. v = 4m/s D. v = 8m/s. Bµi 7: Sóng truyền trong một môi trường đàn hồi với vận tốc 360m/s. Ban đầu tần số sóng là 180Hz. Để có bước sóng là 0,5m thì cần tăng hay giảm tần số sóng một lượng bao nhiêu? A. Tăng thêm 420Hz. B. Tăng thêm 540Hz. C. Giảm bớt 420Hz. D. Giảm xuống 90Hz. DẠNG II. ĐỘ LỆCH PHA HAI SÓNG. phương pháp : Giả sử tại nguồn sóng O phương trình dạng : u o = Acos ω t Gọi M là một điểm bất kì trên phương truyền sóng thì phương trình tại M do O truyền tới u M = Acos ω (t – d v ) Nếu tại O : u o = Acos ( ω t + ϕ ) Tại M u M = Acos [ ω (t – d v ) + ϕ ] 2 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN Độ lệch pha : ϕ ∆ = 2 π λ (d 2 – d 1 ) chú ý : Hai dao động cùng pha thì : ( ) 2 1 2 d – d 2k π π λ = => (d 2 – d 1 ) = k λ Hai dao động ngược pha thì : ( ) 2 1 2 d – d (2 1)k π π λ = + => (d 2 – d 1 ) = ( 2k + 1 ) 2 λ Hai dao động vuông pha thì : ( ) 2 1 2 d – d ( ) 2 k π π π λ = + => (d 2 – d 1 ) = k 42 λλ + (d 2 – d 1 ) = ∆ d : là khoảng cách hai điểm bất kì trên phương truyền sóng Câu 8: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng λ = 2m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là A. 0,5m B. 1m C. 1,5m D. 2m Câu 9: Một sóng ngang truyền dọc theo sợi dây với tần số f = 10Hz, hai điểm trên dây cách nhau 50cm dao động với độ lệch pha 5π/3. Vận tốc truyền sóng trên dây bằng A. 6m/s. B. 3m/s. C. 10m/s. D.5m/s. Câu 10: Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s. Vận tốc truyền sóng bằng 200cm/s. Hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng và cách nhau 6 cm, thì có độ lệch pha A. 1,5π. B. 1π. C. 3,5π. D. 2,5π. Câu 11: Một sóng cơ học phát ra từ một nguồn O lan truyền trên mặt nước vận tốc 2m/s. Người ta thấy hai điểm M, N gần nhau nhất trên mặt nước nằm trên cùng đường thẳng qua O và cách nhau 40cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng đó là A. 0,4Hz B. 1,5Hz C. 2Hz D. 2,5Hz Câu 12: Một nguồn âm dìm trong nước có tần số f = 500Hz. Hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng cách nhau 25cm luôn lệch pha nhau 4 π . Vận tốc truyền sóng nước là A. 500m/s B. 1km/s C. 250m/s D. 0,5km/s Câu 13: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng λ = 3m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau 90 0 là A. 0,75m B. 1,5m C. 3m D.0,5m. Câu 14: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng λ = 5m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là A. 10m B. 2,5m C. 5m D. 1,25m. Câu 15: Đầu A của một dây đàn hồi dao động theo phương thẳng đứng với chu kì T = 10s. Biết vận tốc truyền pha của sóng là v = 0,2m/s dọc theo dây. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động ngược pha là bao nhiêu? A. d = 1m B. d = 1,5m C. d = 2m D. d = 2,5m *Câu 16: Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng cách nhau 21cm, A và B dao động ngược pha nhau. Trên đoạn AB có 3 điểm dao động cùng pha với A. Tìm bước sóng? A. 6cm B. 3cm C. 7cm D. 9cm Câu 17: Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng, cách nhau 24cm. Trên đoạn AB có 3 điểm A 1 , A 2 , A 3 dao động cùng pha với A; 3 điểm B 1 , B 2 , B 3 dao động cùng pha với B. Sóng truyền theo thứ tự A, B 1 , A 1 , B 2 , A 2 , B 3 , A 3, B, biết AB 1 = 3cm. Bước sóng là A. 6cm B. 3cm C. 7cm D. 9cm *Câu 18: Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần số 30f Hz= . Vận tốc truyền sóng là một giá trị nào đó trong khoảng 1,6 2,9 m m v s s < < . Biết tại điểm M cách O một khoảng 10cm sóng tại đó luôn dao động ngược pha với dao động tại O. Giá trị của vận tốc đó là A. 2m/s B. 3m/s C.2,4m/s D.1,6m/s Câu 19: Sóng truyền trên dây với vận tốc 4 m/s tần số sóng thay đổi từ 22 Hz đến 26 Hz. Điểm M cách nguồn một đoạn 28 cm luôn dao động lệch pha vuông góc với nguồn. Bước sóng truyền trên dây là A.160 cm. B.1,6 cm. C.16 cm. D.100 cm. Câu 20: Một điểm O trên mặt nước dao động với tần số 20 Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước thay đổi từ 0,8 m/s đến 1 m/s. Trên mặt nước hai điểm A và B cách nhau 10 cm trên phương truyền sóng luôn dao động ngược pha nhau. Bước sóng trên mặt nước là 3 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN A. 4 cm. B. 16 cm. C. 25 cm. D. 5 cm. Câu 21: Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường với vận tốc 4 m/s. Dao động của các phần tử vật chất tại hai điểm trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng những đoạn lần lượt 31 cm và 33,5 cm, lệch pha nhau góc A. / 2 π rad. B. π rad. C. 2π rad. D. / 3 π rad. Câu 22: Một mũi nhọn S chạm vào mặt nước dao động điều hoà với tần số f = 40Hz. Người ta thấy rằng hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng a = 20cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 3m/s đến 5m/s. Tốc độ đó là A. 3,5m/s B. 4,2m/s C. 5m/s D. 3,2m/s Câu 23: Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều ḥa với tần số 20 Hz thì thấy hai điểm A và B trên mặt nước cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau một khoảng d = 10 cm luôn luôn dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng có giá trị (0,8 m/s ≤ v ≤ 1 m/s) là A. v = 0,8 m/s B. v = 1 m/s C. v = 0,9 m/s D. 0,7m/s Câu 24: Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây với tốc độ truyền sóng v = 4 m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 28 cm thì thấy M luôn luôn dao động lệch pha với A một góc ( ) 2k 1 2 π ∆ϕ = + với k = 0; ±1; ±2. Cho biết tần số 22 Hz ≤ f ≤ 26 Hz, bước sóng λ của sóng có giá trị là A. 20cm B. 15 m C. 16 cm D. 32 m Câu 25: Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây với tốc độ truyền sóng v = 20 m/s. Hỏi tần số f phải có giá trị nào để một điểm M trên dây và cách A một đoạn 1 m luôn luôn dao động cùng pha với A. Cho biết tần số 20 Hz ≤ f ≤ 50 Hz A. 10 Hz hoặc 30 Hz B. 20 Hz hoặc 40 Hz C. 25 Hz hoặc 45 Hz D. 30 Hz hoặc 50 Hz Câu 26: Dao động tại nguồn của một sóng cơ là dao động điều ḥa với tần số 50Hz. Hai điểm M, N trên phương truyền sóng cách nhau 18cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết vận tốc truyền sóng nằm trong khoảng 3m/s đến 5m/s. vận tốc độ ánh sáng đó bằng A. 3,2m/s B. 3,6m/s C. 4,25m/s D. 5m/s Câu 27: Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 120cm/s, tần số của sóng thay đổi từ 10Hz đến 15Hz. Hai điểm cách nhau 12,5cm luôn dao động vuông pha. Bước sóng của sóng cơ đó là A. 10,5 cm B. 12 cm C. 10 cm. D. 8 cm Câu 28: Trong hiện tượng truyền sóng cơ với tốc độ truyền sóng là 80cm/s, tần số dao động có giá trị từ 11Hz đến 12,5Hz. Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau 25cm luôn dao động vuông pha. Bước sóng là A. 8 cm B. 6,67 cm C. 7,69 cm D. 7,25 cm Câu 29 : Một dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A một góc ∆ϕ = (k + 0,5)π với k là số nguyên. Tính tần số, biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz. A. 8,5Hz B. 10Hz C. 12Hz D. 12,5Hz Câu 30: Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu O dao động điều hoà với phương tŕnh u=10cos2 π ft(mm). Vận tốc truyền sóng trên dây là 4m/s. Xét điểm N trên dây cách O 28cm, điểm này dao động lệch pha với O là ϕ ∆ =(2k+1) π /2 (k thuộc Z). Biết tần số f có giá trị từ 23Hz đến 26Hz. Bước sóng của sóng đó là A. 16cm B. 20cm C. 32cm D. 8cm Câu 31: Một sóng cơ học có bước sóng λ, tần số f và có biên độ là A không đổi khi truyền đi trong một môi trường. Sóng truyền từ điểm M đến điểm N cách nhau 7λ/3. Vào một thời điểm nào đó tốc độ dao động của M là 2πfA thì tốc độ dao động tại N là A. πfA B. πfA/2 C. πfA/4 D. 2πfA DẠNG III. VIẾT PHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN SÓNG BÀI 0 : Một dây đàn hồi nằm ngang có đầu O dao động thẳng đứng với A = 5cm, T = 0,5 s , V =40 cm/s 1. Viết phương trình dao động tại đấu O. Nếu a. Chọn gốc thời gian lúc phân tử sóng ở vị trí biên dương b. Chọn gốc thời gian lúc phân tử vật chất qua vị trí cân bằng đang chạy theo chiều dương c. Chọn gốc thời gian lúc phân tử vật chất qua vị trí cân bằng đang chạy theo chiều âm 2.Viết phương trình dao động tại vị trí M cách O một đoạn OM = 50cm nếu a. Phương trính tại O là câu a ở trên b. Phương trính tại O là câu b ở trên 4 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN 3. Gọi H là vị trí cách O một đoạn OH=70cm tính số điểm dao động cùng pha – ngược pha – vuông pha với sóng tại O trong khoảng này. Câu 32: Đầu O của một sợi dây đàn hồi dao động với phương tŕnh u = 2. sin2πt (cm) tạo ra một sóng ngang trên dây có vận tốc v = 20 cm/s. Một điểm M trên dây cách O một khoảng 2,5 cm dao động với phương tŕnh A. u M = 2.cos(2πt + / 2 π )cm. B. u M = 2.cos(2πt - 3 / 4 π )cm C. u M = 2.cos(2πt +π)cm. D. u M = 2.cos2πt cm Câu 33.1: Một sóng cơ học lan truyền trên 1 phương truyền sóng với vận tốc 40 cm/s. Phương tŕnh sóng của 1 điểm O trên phương truyền đó là : u o = 2 sin 2 π t (cm). Phương tŕnh sóng tại 1 điểm M nằm trước O và cách O 1 đoạn 10 cm là A. M u 2 cos(2 t ) π = cm B. M u 2 cos(2 t - ) π π = cm C. M u 2cos(2 t ) 4 π π = + cm D. M u 2cos(2 t - ) 4 π π = cm Câu 33.2.Trên phương truyền sóng đó là : u 0 = 2cos(πt ) cm. Phương tŕnh sóng tại điểm M nằm trước O và cách O một đoạn 10 cm là A. u M = 2cos(π t – π ) cm. C. u M = 2cosπ t cm. C. M 3 u 2cos( t ) 4 π π = − cm. D. M u 2cos( t ) 4 π π = + cm. Câu 34: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc v = 50cm/s. Phương tŕnh sóng của một điểm O trên phương truyền sóng đó là : u 0 = 4cos(50πt ) cm. Phương tŕnh sóng tại điểm M nằm trước O và cách O một đoạn 10 cm là A. u M = 4cos(50π t – π ) cm. B. u M = 4cos(5π t + 10 π) cm. C. u M = 4cos(π t - 3 / 4 π ) cm.D. u M = 4cos(π t - / 4 π )cm. Câu 35: Sóng truyền trên mặt nước với vận tốc 80 cm/s. Hai điểm A và B trên phương truyền sóng cách nhau 10 cm, sóng truyền từ A đến M rồi đến B. Điểm M cách A một đoạn 2 cm có phương tŕnh sóng là: M 3 u 2 cos(40 t ) 4 π π = + cm thì phương tŕnh sóng tại A và B lần lượt là A. A 7 u 2 cos(40 t ) 4 cm π π = + và 13 u 2 cos(40 t ) 4 B π π = + cm B. A 7 u 2 cos(40 t ) 4 cm π π = + và 13 u 2 cos(40 t - ) cm 4 B π π = C. 13 u 2 cos(40 t ) 4 A π π = + cm và 7 u 2 cos(40 t - ) 4 B cm π π = D. 13 u 2 cos(40 t - ) cm 4 A π π = và 7 u 2 cos(40 t ) 4 B cm π π = + Câu 36: Một sóng ngang truyền từ M đến O rồi đến N cùng một phương truyền sóng với vận tốc 18 m/s, MN = 3 m, MO = NO. Phương tŕnh sóng tại O là O u 5 cos(4 t ) 6 π π = − cm thì phương tŕnh sóng tại M và N là A. u 5 cos(4 t ) cm 2 M π π = − và u 5 cos(4 t + ) cm 6 N π π = B. u 5 cos(4 t ) cm 2 M π π = + và u 5 cos(4 t - ) cm 6 N π π = C. u 5 cos(4 t + ) cm 6 M π π = và u 5 cos(4 t ) cm 2 N π π = − D. u 5 cos(4 t - ) cm 6 M π π = và u 5 cos(4 t + ) cm 2 N π π = Câu 37: Tại điểm O trên mặt chất lỏng người ta gây ra dao động với phương tŕnh 2cos(4 )u t cm π = , tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 60cm/s. Giả sử tại những điểm cách O một đoạn x thì biên độ giảm 2,5 x lần. Dao động tại M cách O một đoạn 25cm có biểu thức là 5 . 2.cos(4 ) 3 A u t cm π π = − . 5 . 0,16. (4 ) 3 B u cos t cm π π = − . 5 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN 5 . 0,16.cos(4 ) 6 C u t cm π π = − 5 . 2.cos(4 ) 6 D u t cm π π = − DẠNG IV. CÁC BÀI TOÁN TÍNH TOÁN LIÊN QUAN TỚI PHƯƠNG TRÌNH. Câu 38: Một sóng cơ học lan truyền trong 1 môi trường vật chất tại 1 điểm cách nguồn x(m) có phương tŕnh sóng : u = 4 cos ( / 3 π t - 2 / 3 π x) cm. Vận tốc trong môi trường đó có giá trị A. 0,5m/s B. 1 m/s C. 1,5 m/s D. 2m/s Câu 39: Một sóng cơ học truyền dọc theo trục Ox có phương tŕnh u = 28cos(20x - 2000t) (cm), trong đó x là toạ độ được tính bằng mét (m), t là thời gian được tính bằng giây s. Vận tốc của sóng là A. 334 m/s. B. 100m/s. C. 314m/s. D. 331m/s. Câu 40: Một nguồn sóng tại O có phương tŕnh u 0 = a.cos(10 π t) truyền theo phương Ox đến điểm M cách O một đoạn x có phương tŕnh u a.cos(10 t 4x) π = − , x(m). Vận tốc truyền sóng là A. 9,14m/s B. 8,85m/s C. 7,85m/s D. 7,14m/s *Câu 41: Sóng lan truyền từ nguồn O dọc theo 1 đường thẳng với biên độ không đổi. Ở thời điểm t = 0 , điểm O đi qua vị trí cân bằng theo chiều (+). Ở thời điểm bằng 1/2 chu kì một điểm cách nguồn 1 khoảng bằng 1/4 bước sóng có li độ 5cm. Biên độ của sóng là A. 10cm B. 5 3 cm C. 5 2 cm D. 5cm *Câu 42: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo 1 đường thẳng có phương truyền sóng tại nguồn O là : o u Acos( t+ ) 2 π ω = (cm). Ở thời điểm t = 1/2 chu kì một điểm M cách nguồn bằng 1/3 bước sóng có độ dịch chuyển u M = 2(cm). Biên độ sóng A là A. 4cm. B. 2 cm. C. 4 3 cm. D. 2 3 cm *Câu 43: Một sóng cơ học lan truyền trên một phương truyền sóng với vận tốc v = 50cm/s. Phương tŕnh sóng của một điểm O trên phương truyền sóng đó là : 0 u acos( )t ω = cm. Ở thời điểm t = 1/6 chu kì một điểm M cách O khoảng λ /3 có độ dịch chuyển u M = 2 cm. Biên độ sóng a là A. 2 cm. B. 4 cm. C. 4 3 D. 2 3 . *Câu 44: Biểu thức của sóng tịa một điểm có tọa độ x nằm trên phương truyền sóng cho bởi: u = 2cos( πt/5 - 2πx) (cm) trong đó t tính bằng s. Vào lúc nào đó li độ của sóng tại một điểm P là 1cm thì sau lúc đó 5s li độ của sóng cũng tại điểm P là A. - 1cm B. + 1 cm C. – 2 cm D. + 2cm *Câu 45: Phương tŕnh sóng tại một điểm trên phương truyền sóng cho bởi: u = 6cos(2πt - πx). Vào lúc nào đó li độ một điểm là 3 cm và li độ đang tăng thì sau đó 1/8s và cũng tại điểm nói trên li độ sóng là A. 1,6cm B. - 1,6cm C. 5,8cm D. - 5,8cm *Câu 46: Phương tŕnh song trên phương OX cho bởi: u = 2cos( 7,2πt - 0,02πx) cm. trong đó, t tính bằng s. Li độ sóng tại một điểm có tọa độ x vào lúc nào đó là 1,5 cm thì li độ sóng cũng tại điểm đó sau 1,25s là A. 1cm. B. 1,5cm. C. - 1,5cm. D. - 1cm *Câu 47: Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng với biên độ sóng không đổi có phương tŕnh sóng tại nguồn O là: u = A.cos(ωt - π/2) (cm). Một điểm M cách nguồn O bằng 1/6 bước sóng, ở thời điểm t = 0,5π/ω có li độ 3 cm. Biên độ sóng A là A. 2 cm B. 6 cm C. 4 cm D. 3 cm. DẠNG V. SỬ DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA VÀ CHUYỂN ĐỘNG TRON ĐỀU ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CỦA SÓNG Câu 48: Sóng có tần số 20 Hz truyền trên mặt thoáng nằm ngang của một chất lỏng, với tốc độ 2 m/s, gây ra các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng. Hai điểm M và N thuộc mặt thoáng chất lỏng cùng phương truyền sóng, cách nhau 22,5 cm. Biết điểm M nằm gần nguồn sóng hơn. Tại thời điểm t, điểm N hạ xuống thấp nhất. Hỏi sau đó thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất? A. 3/ 20( )s B. 3/ 80( )s C. 1/80( )s D. 1/160( )s Câu 49: Sóng truyền từ O đến M với vận tốc v = 40cm/s, phương tŕnh sóng tại O là u= 4sinπt/2 cm. Biết lúc t thì li độ của phần tử M là 3cm, vậy lúc t + 6 s li độ của M là A. -3cm B. 2cm C. -2cm D. 3cm Câu 50: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3. Tại thời điểm t 1 có u M = +3cm và 6 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN u N = -3cm. Tính biên độ sóng A? A. A = 2 3 cm B. A = 3 3 cm C. A = 3 cm D. A = 6 cm Câu 51: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3, sóng có biên độ A, tại thời điểm t 1 = 0 có u M = +3cm và u N = -3cm. Biết sóng truyền từ M đến N. Thời điểm t 2 liền sau đó có u M = +A là A. 11T/12 B. T/12 C. T/6 D. T/3 Câu 52: Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3, sóng có biên độ A, tại thời điểm t 1 có u M = +3cm và u N = -3cm. Biết sóng truyền từ N đến M. Thời điểm t 2 liền sau đó có u M = +A là A. 11T/12 B. T/12 C. T/6 D. T/3 Câu 53: Nguồn sóng ở O được truyền theo phương Ox . Trên phương này có hai điểm P và Q cách nhau PQ = 15cm . Biết tần số sóng là 10Hz, tốc độ truyền sóng v = 40cm/s, biên độ sóng không đổi khi truyền sóng và bằng 3 cm . Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ 3 / 2 cm thì li độ tại Q có độ lớn là A. 0 cm B. 0,75 cm C. 3 cm D. 1,5cm Câu 54: Một sóng cơ học được truyền theo phương Ox với vận tốc v=20cm/s. Giả sử khi sóng truyền đi biên độ không thay đổi. Tại O dao động có phương tŕnh: x 0 = 4sin4πt mm. Trong đó t đo bằng giây. Tại thời điểm t 1 li độ tại điểm O là x= 3 mm và đang giảm. Lúc đó ở điẻm M cách O một đoạn d = 40cm sẽ có li độ là A. 4mm. B. 2mm. C . 3 mm. D. 3mm. Câu 55: Một sóng dọc truyền đi theo phương trục Ox với vận tốc 2m/s. Phương tŕnh dao động tại O là ( ) sin 20 / 2 .u t mm π π = − Sau thời gian t = 0,725s thì một điểm M trên đường Ox, cách O một khoảng 1,3m có trạng thái chuyển động là A. từ vị trí cân bằng đi sang phải. B. từ vị trí cân bằng đi sang trái. C. từ vị trí cân bằng đi lên. D. từ li độ cực đại đi sang trái. Câu 56: Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao dộng đi lên với biên độ 1,5 cm, chu kì T= 2s. Hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động cùng pha là 6cm. Coi biên độ không đổi . Thời điểm đầu tiên để điểm M cách O 6 cm lên đến điểm cao nhất là A. 0,5s. B. 1s. C. 2s. C. 2,5s Câu 57: Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên biên độ a, chu kì T = 1s. Hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động cùng pha cách nhau 6cm. Tính thời điểm đầu tiên để M cách O 12cm dao động cùng trạng thái ban đầu với O. Coi biên độ không đổi. A. 0,5s. B. 1s. C. 2s. D. 2,5s. Câu 58: Lúc t = 0 đầu O của dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên biên độ a, chu kì T = 1s. Hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động cùng pha cách nhau 6cm. Tính thời điểm đầu tiên để M cách O 12cm dao động cùng trạng thái ban đầu với O. Coi biên độ không đổi. A. 0,5s. B. 1s. C. 2s. D. 1,5s. Câu 59: Sóng truyền từ O đến M với vận tốc v = 40cm/s, phương tŕnh sóng tại O là u = 4sinπt/2(cm). Biết lúc t thì li độ của phần tử M là 2cm, vậy lúc t + 6 (s) li độ của M là A. -2cm B. 3cm C. -3cm D. 2cm Câu 60: Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10Hz , dao động truyền đi với vận tốc 0,4m/s trên phương Oy . trên phương này có 2 điểm P và Q theo thứ tự đó PQ = 15cm . Cho biên độ a = 1cm và biên độ không thay đổi khi sóng truyền. Nếu tại thời điểm nào đó P có li độ 1cm thì li độ tại Q là A. 0 B. 2 cm C. 1cm D. - 1cm DẠNG VI : SÓNG ÂM A : LÍ THUYẾT : 1. Công suất cường độ âm : Công suất của nguồn : p = 4 π d 2 I P: Công suất d : Khoảng cách từ nguồn âm đến điểm ta xét Xác định cường độ âm : I = P S với S =4 π d 2 2. Xác định mức cường độ âm : L dB =10log( 0 I I ) I 0 =10 -12 : cường độ âm chuẩn 3. Xác định cường độ âm, khoảng cách từ nguồn âm đến điểm ta đang xét : A B I I = 2 B A N N    ÷   7 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN 4. Thường sủ dụng các công thức : log a b = loga – logb ; log(a.b) = loga + logb log log n a a x n x= ; log a x m= => x = a m 1 log log a a b b = − B: BÀI TẬP VẬN DỤNG : Bài 1 : Cho cường độ âm chuẩn I 0 =10 -12 W/m 2 . Tính cường độ âm của một sóng âm có mức cường độ âm là 80dB. Giải : ta có L=10log 0 I I = 80 => 0 I I =10 8 => I=10 8 .10 -12 = 10 -4 (w/m 2 ) Bài 2 : Mức cường độ âm nào đó được giảm 30dB. Hỏi cường độ âm thay đổi, tăng giảm như thế nào ? Ta có L 1 – L 2 = 30 dB <=> 10log 1 0 I I - 10log 2 0 I I = 30 <=> 10log 1 2 I I = 30 < => 1 2 I I =10 3 => I 1 = 10 3 I 2 vậy giảm 1000 lần Bài 3 : Tại một điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) một khoảng N A = 1m có mức cường độ âm là L A = 90dB. Biết ngưởng nghe đó là I o = 0,1 n(w/m 2 ). Cường độ âm đó tại A là bao nhiêu ? Ta có : I 0 = 0,1n (w/m 2 ) = 0,1.10 -9 (w/m 2 ) = 10 -10 (w/m 2 ) L A = 10 log 0 A I I = 90 => A B I I = 10 9 => I A = I 0 10 9 = 10 -1 W/m 2 Bài 4 : Tại một điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) một khoảng NA = 1m có mức cường độ âm là L A = 90dB biết ngưởng nghe của âm đó là I o = 0,1 n(w/m 2 ). Mức cường độ của âm đó tại điểm B cách N một khoảng NB = 10m là bao nhiêu ? Giải : Ta có : L B =10log 0 B I I I A =0,1W/m 2 ( theo câu 3 ta có ) Ta có A B I I = 2 B A N N    ÷   => I B = 10 -3 (W/m 2 ) L B =10log 0 B I I = 70dB = 7B Bài 5 : Tại một điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) một khoảng NA = 1m có mức cường độ âm là L A = 90dB. Tính công suất nguồn âm N. Giải : Ta có p = 4 π d 2 I A = 4 π 1 2 I A = 4 π I A (1) Mà : L = 10 log 0 A I I = 90 => 0 A I I =10 9 => I A = 10 9 I 0 = 10 -3 (W/m 2 ) Vậy từ (1) => p = 4 π 10 -3 (W) Bài 6 : Một người có ngưởng nghe đối với âm có tần số 50 Hz là 10 -7 (W/m 2 ), ngưởng đau là 10W/m 2 Hãy xác định miền nghe được của tai người ấy. Giải : I nghe min = 10 -7 w/m 2 =I min I đau =10W/m 2 =I max 10 log min 0 I I ≤ L ≤ 10 log ax 0 m I I <=> 10 log 7 2 10 10 − − ≤ L ≤ 10 log 2 10 10 − => 50dB ≤ L ≤ 130dB 8 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN Bài 7 : Một người có ngưởng nghe đối với âm có tần số 50 Hz là 10 -7 (W/m 2 ), ngưởng đau là 10W/m 2 . Mức cường độ âm truyền đến tai người đó là 60dB. Hãy xác định mức cường độ âm truyền đến tai người đó. Tóm tắt : f = 50 Hz I min =10 -7 (W/m 2 ) I max = 10W/m 2 L = 60dB Giải : I A = ? Ta có L = 10 log 0 A I I = 60 => A B I I =10 6 => I A = 10 6 .10 -12 = 10 -6 (W/m 2 ) Bài 8 : Tại điểm A cách xa nguồn âm S một khoảng SA = 1,8m mức cường độ âm là L A = 65dB, một người đứng tại C cách nguồn SC = 100m không nghe thấy âm từ nguồn S. Cho biết ngưởng nghe của người ấy là I c = 10 -9 w/m 2 . Tính cường độ âm tại A ? Giải : Ta có : 10 log 0 C I I = 0 => 0 C I I = 1 => I C = I 0 = 10 -12 (W/m 2 ) Mà : A C I I = 2 SC SA    ÷   => I A = 3,1.10 -12 (W/m 2 ) Bài 9 : ( Đề thi đại học cao đẳng năm 2009 ). Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm âm tại điểm M và N lần lượt là 40dB và 80dB. Cường độ âm tại N lớn hơn tại M bao nhiêu lần ? Giải : L M = 10 log 0 M I I = 40 => 0 M I I = 10 8 => I M = 10 -8 w/m 2 (1) L N = 10 log 0 N I I = 80 => 0 N I I = 10 8 => I N = 10 -4 (2) Từ (1) và (2) ta có M N I I = 8 4 10 10 − − = 10 -4 Trả lời : I N = 10 4 I M Bài 10 : Một người đứng tại A cách nguồn âm S một khoảng d nghe được âm với mức cường độ âm 50dB. Sau đó người này đi ra xa dần nguồ S và khi đi tới B thì vừa cảm nhận không nghe được âm nửa. Bở qua sự hấp thụ của không khí. Tính đoạn SB. Giải : Ta có : L A = 10 log 0 A I I = 50 => 0 A I I =10 5 => I A = 10 -7 w/m 2 L B = 10 log 0 B I I =0 => 0 B I I = 1 => I B = I 0 =10 -12 w/m 2 Mà A B I I = 2 SB SA    ÷   => SB =316d Bài 11 : Một người đứng cách nguồn âm một khoảng d thì cường độ âm là I. khi người đó đi ra xa thêm một đoạn 40cm thì cường độ âm giảm 9 I . Tìm d Giải : Ta có : P A = 4 π d 2 I A P B = 4 π (d + 40) 2 I B = 4 π (d + 40) 2 9 A I Mà P A = P B <=> 4 π d 2 .I A = 4 π (d + 40) 2 9 A I => 9d 2 = (d + 40 ) 2 = > d = 20 nhận 9 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN D = -10 loại Trả lời d = 20cm. Bài 12 : Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N ( coi là nguồn điểm ) một khoảng NA = 1m, mức cường độ âm là I A = 90dB. Tính mức cường độ âm tại B nằm trên đường NA cách nguồn âm một đoạn NB = 10m. Bở qua sự hấp thụ của môi trường. Giải : Ta có : A B I I = 2 NB NA    ÷   = 10 2 => I B = 2 10 A I = 10 -5 L B =10log 5 12 10 10 − − = 70dB Bài 13 : Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch nhau 20dB. Tỉ số cường độ âm của chúng là bao nhiêu ? Giải : Gọi L 1, L 2 là mức cường độ âm của hai âm Theo đề L 2 – L 1 = 20dB (1) Gọi I 0 là cường độ âm chuẩn Ta có : L 2(dB) = 10log 2 0 I I ; L 1(dB) = 10log 1 0 I I Từ (1) 10log 2 0 I I - 10log 1 0 I I = 20 <=> log 2 0 I I - log 1 0 I I = 2 => log 0 2 0 1 . I I I I    ÷   = 2 => log 2 1 I I = 2 = > 2 1 I I = 10 2 = 100 PHẦN 2: GIAO THOA SÓNG CƠ I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng trên mặt nước : 1. Hình ảnh giao thoa sóng: II. Cực đại và cực tiểu trong giao thoa sóng : Trường hợp hai nguồn dao động cùng pha : Nếu u 1 = u 2 = Acosωt Gọi M là một vị trí bất kì : Pha dao động tại M cách hai nguồn d 1 , d 2 Đường TT CĐ bậc 0 k=0 A B CT bậc 0 ; k=0 Điểm đứng yên CĐ bậc 1; k=1 Dao động mạnh CT bậc 1 ; k=1 O λ/2 λ/4 -Gợn Lõm Gợn lồi Đường d.đ với a max λ/2 10 Lưu ý: - Những gợn lồi (cực đại giao thoa , đường dao động mạnh ) - Những gợn lõm (cực tiểu giao thoa , đường đứng yên ) - Khoảng cách giữa hai đường cực đại hoặc cực tiểu liên tiếp bằng λ/2 - Khoảng cách giữa một đường cực đại và một cực tiểu gần nhau bằng λ/4 M A B d 1 d 2 [...]... cm Câu 8: Sóng cơ học lan truyền trên mặt nớc Pt sóng của điểm M và N trên một phơng truyền sóng lần lợt là: uM = 3cos t (cm),uN = 3 cos( t + /4) (cm) ( MN = 25 cm) Phát biểu nào sau đây là đúng? A .Sóng truyền từ M đến N với vận tốc 2m/s B Sóng tuyền từ N đến M với vận tốc 2m/s C Sóng tuyền từ N đến M với vận tốc 1m/s D Sóng tuyền từ M đến N với vận tốc 1m/s Câu 9: Phng trỡnh của một sóng ngang... 0,02 s B 0,01 s C 0,1 s D 0,2 s Câu 18: Tại 2 điểm O1,O2 cách nhau 49 cm trên mặt chất lỏng có 2 nguồn phát sóng dao động thẳng đứng với phơng trình: u1 = 5cos( 100 t) (mm) ; u2 = 5cos(100 t + /2) (mm) Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 2 m/s Coi biên độ sóng không đổi trong khi truyền sóng Số điểm trên đoạn O1O2 dao động với biên độ cực đại là: A.23 B 24 C.25 D 26 Cõu 19: mt nc cú hai ngun... s phn x ca súng õm trờn mt t v cỏc vt cn Tai im A cỏch ngun õm S 100 m, mc cng õm l 20 dB Xỏc nh v trớ im B ti ú mc cng õm bng 0 A Cỏch S 10(m) B Cỏch S 1000(m) C Cỏch S 1(m) D Cỏch S 100(m) Cõu 9: Sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000(m/s) Hai điểm trong thép dao động lệch pha nhau 90 0 mà gần nhau nhất thì cách nhau một đoạn 1,5(m) Tần số dao động của âm là : A 833(Hz) B 1666(Hz) C 3,333(Hz)... 1m/s D Sóng tuyền từ M đến N với vận tốc 1m/s Câu 9: Phng trỡnh của một sóng ngang truyền trên một dây rất dài đợc cho bởi:u(x,t) = 6cos(40 x 20t )(cm) Trong đó x tính bằng m và t tính bằng giây Vận tốc sóng là: A 0,5m/s B 2m/s C 2,5m/s D 40 m/s Cõu 10: Trong mụi trng n hi cú mt súng c cú tn s f = 50 Hz, vn tc truyn súng l v = 175 cm/s Hai im M v N trờn phng truyn súng dao ng ngc pha nhau, gia chỳng . LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC Chuyên đề Sóng Cơ TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ A . Cơ sở lí thuyết : 1. Hiện tượng sóng trong cơ học : a ) ĐN : Sóng. pha nhau. Bước sóng trên mặt nước là 3 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN A. 4 cm. B. 16 cm. C. 25 cm. D. 5 cm. Câu 21: Sóng cơ có tần số 80 Hz lan truyền trong một môi trường. trên một phương truyền sóng cách nhau λ/3. Tại thời điểm t 1 có u M = +3cm và 6 TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC – CHUYÊN ĐỀ SÓNG CƠ – LÊ VÂN u N = -3cm. Tính biên độ sóng A? A. A = 2 3 cm B.