Xác định đại lượng đặc trưng sóng AS –Kiến thức cần nhớ : -Chu kỳ (T), vận tốc (v), tần số (f), bước sóng (λ) liên hệ với : f = v ∆s λ = vT = v= T; f; ∆t với ∆s quãng đường sóng truyền thời gian ∆t + Quan sát hình ảnh sóng có n sóng liên tiếp có n-1 bước sóng Hoặc quan sát thấy từ sóng thứ n đến sóng thứ m (m > n) có chiều dài l bước sóng λ= l m−n ; T= t N −1 + Số lần nhô lên mặt nước N khoảng thời gian t giây -Độ lệch pha: Độ lệch pha điểm nằm phương truyền sóng cách ∆ϕ = khoảng d 2πd λ - Nếu dao động pha ∆ϕ = 2kπ - Nếu dao động ngược pha –Phương pháp : ∆ϕ = ( 2k + 1)π 2πd v ∆ϕ = λ f = λ = vT = T; f; Áp dụng công thức chứa đại lượng đặc trưng: a –Các tập có hướng dẫn: Bài 1: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài Phương trình sóng π.x điểm dây: u = 4cos(20πt - )(mm).Với x: đo met, t: đo giây Tốc độ truyền sóng sợi dây có giá trị A 60mm/s B 60 cm/s C 60 m/s D 30mm/s Giải: Ta có Đáp án C π.x = 2π.x λ => λ = m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo met) Bài 2: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình (cm), với t đo s, x đo m Tốc độ truyền sóng u = 5cos(6π t − π x) A m/s m/s B 60 m/s C m/s u = a cos(ωt − Giải : Phương trình có dạng 6π ω = 6π ( rad / s ) ⇒ f = = 3( Hz) 2π x 2π λ = πx => 2π x) λ D 30 Suy ra: ; 2π = π ⇒ λ = 2m ⇒ λ v= λ f = 2.3 = 6(m/s) ⇒ Đáp án C Bài 3: Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos(20t - 4x) (cm) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng môi trường A m/s B m/s C 40 cm/s D 50 cm/s T= 2π π 2πx π λ = ( s); = x ⇒ λ = (m) ⇒ v = = 5(m / s) ϖ 10 λ T Giải: Ta có: Đáp án A Bài 4: Một người ngồi bờ biển trông thấy có 10 sóng qua mặt 36 giây, khoảng cách hai sóng 10m Tính tần số sóng biển.và vận tốc truyền sóng biển A 0,25Hz; 2,5m/s B 4Hz; 25m/s C 25Hz; 2,5m/s D 4Hz; 25cm/s Giải: Xét điểm có 10 sóng truyền qua ứng với chu kì T= f = Xác định tần số dao động λ=vT ⇒ v= λ 10 = = 2,5 ( m / s ) T 1 = = 0, 25 Hz T 36 = 4s .Vận tốc truyền sóng: Đáp án A Bài 5: Tại điểm mặt chất lỏng có nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gợn lồi liên tiếp phương truyền sóng, phía so với nguồn, gợn thứ cách gợn thứ năm 0,5m Tốc độ truyền sóng A 30 m/s B 15 m/s C 12 m/s D 25 m/s Giải : 4λ = 0,5 m ⇒ λ = 0,125m ⇒ v = 15 m/s ⇒ Đáp án B Bài : Tại điểm O mặt nước yên tĩnh, có nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2Hz Từ O có gợn sóng tròn lan rộng xung quanh Khoảng cách gợn sóng liên tiếp 20cm Vận tốc truyền sóng mặt nước : A.160(cm/s) B.20(cm/s) C.40(cm/s) D.80(cm/s) Giải:.khoảng cách hai gợn sóng : λ = 20 cm  v= λ f = 40cm / s Đáp án C Bài Một người quan sát phao mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống chỗ 16 lần 30 giây khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 24m Vận tốc truyền sóng mặt biển A v = 4,5m/s B v = 12m/s C v = 3m/s D v = 2,25 m/s Giải: Ta có: (16-1)T = 30 (s) ⇒ T = (s) Khoảng cách đỉnh sáng liên tiếp: 4λ = 24m ⇒ 24m ⇒ λ = 6(m)→ v= λ = =3 T (m/s) Đáp án C Bài Một phao nhô lên cao 10 lần 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10m Vận tốc truyền sóng A 25/9(m/s) B 25/18(m/s) C 5(m/s) D 2,5(m/s) Giải: Chọn D HD: phao nhô lên cao 10 lần 36s ⇒ 9T = 36(s) ⇒ T = 4(s) λ 10 ⇒ v = = = 2,5 ( m / s ) T Khoảng cách đỉnh sóng lân cận 10m ⇒ λ = 10m Bài Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây Tốc độ truyền sóng dây 4m/s Xét điểm M dây cách A đoạn 40cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A góc ∆ϕ = (k + 0,5)π với k số nguyên Tính tần số, biết tần số f có giá trị khoảng từ Hz đến 13 Hz A 8,5Hz B 10Hz C 12Hz D 12,5Hz Giải 1:+ Độ lệch pha M A: ∆ϕ = 2πd 2πdf 2πdf v = ⇒ = (k + 0,5)π ⇒ f = ( k + 0,5) = 5( k + 0,5) Hz λ v v 2d Hz ≤ f ≤ 13Hz ⇒ ≤ ( k + 0,5).5 ≤ 13 ⇒ 1,1 ≤ k ≤ 2,1 ⇒ k = ⇒ f = 12,5 Hz + Do : Đáp án D Giải 2: Dùng MODE máy Fx570ES, 570ES Plus xem 10 đây! Bài 10: Một sợi dây đàn hồi dài có đầu A dao động với tần số f theo phương vuông góc với sợi dây Biên độ dao động 4cm, vận tốc truyền sóng (m/s) Xét điểm M dây cách A đoạn 28cm, người ta thấy M luôn ∆ϕ = (2k + 1) π dao động lệch pha với A góc với k = 0, ±1, ±2 Tính bước sóng λ? Biết tần số f có giá trị khoảng từ 22Hz đến 26Hz A 12 cm B cm C 14 cm D 16 cm Cách giải truyền thống = (2k + 1) ∆ϕ π = 2π λ λ d ⇒d= (2k+1) = (2k+1) v 4f Do 22Hz ≤ f ≤ 26Hz ⇒f=(2k+1) v 4d Cách dùng máy Fx570ES, 570ES Plus kết MODE : TABLE Xuất hiện: f(X) = ( Hàm tần số f) f ( x ) = f = (2k + 1) 4.0, 28 v 4d =( 2X+1) Nhập máy:( x ALPHA ) X + ) x ( : 0,28 ) = START = END 10 = STEP = kết 000Chọn f = 25 Hz ⇒ Cho k=0,1,2.3.⇒ k=3 40 f =25Hz ⇒ λ=v/f =16cm Chọn 25 D λ=v/f= =16cm x=k f(x) = f 3.517 10.71 17.85 25 32.42 Bài 11: Sóng có tần số 20Hz truyền chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây dao động theo phương thẳng đứng của phần tử chất lỏng Hai điểm M N thuộc mặt chất lỏng phương truyền sóng cách 22,5cm Biết điểm M nằm gần nguồn sóng Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp Hỏi sau thời gian ngắn điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất? A ( s) 20 B ( s) 80 C ( s) 160 ⇒ MN = 2λ + Hướng dẫn+ Ta có : λ = v/f = 10 cm pha λ D (s) 160 Vậy M N dao động vuông + Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp sau thời gian ngắn 3T/4 ⇒ ∆t = 3T 3 = = s 4 f 80 điểm M sẽ hạ xuống thấp Chọn B Bài 12: Sóng truyền theo phương ngang sợi dây dài với tần số 10Hz Điểm M dây thời điểm vị trí cao thời điểm điểm N cách M 5cm qua vị trí có li độ nửa biên độ lên Coi biên độ sóng không đổi truyền Biết khoảng cách MN nhỏ bước sóng của sóng dây Chọn đáp án cho tốc độ truyền sóng chiều truyền sóng A 60cm/s, truyền từ M đến N B 3m/s, truyền từ N đến M C 60cm/s, từ N đến M D 30cm/s, từ M đến N Giải: Từ kiện toán, ta vẽ đường tròn M,N lệch pha π/3 5π/3 M N Suy ra: MN = lamda/6; Hoặc: MN = 5lamda/6 N N Vậy đáp án phải : 3m/s, từ M đến N hoặc: 60cm/s, truyền từ N đến M Đáp án C b –Trắc nghiệm Vận dụng : Câu Một người quan sát phao mặt biển thấy nhô lên cao 10 lần 18 s, khoảng cách hai sóng kề m Tốc độ truyền sóng mặt biển : A m/s B m/s C m/s D 4.5 m/s Câu Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng 4m Tần số chu kì của sóng A.f = 50Hz ;T = 0,02s B.f = 0,05Hz ;T= 200s C.f = 800Hz ;T = 1,25s.D.f = 5Hz;T = 0,2s Câu 3: Một sóng truyền sợi dây đàn hồi dài với tần số 500Hz, người ta thấy khoảng cách hai điểm gần dao động pha 80cm Tốc độ truyền sóng dây A v = 400cm/s B v = 16m/s C v = 6,25m/s D v = 400m/s Câu 4: Đầu A của sợi dây đàn hồi dài nằm ngang dao động theo phương trình π u A = cos(4πt + ) (cm) Biết vận tốc sóng dây 1,2m/s Bước sóng dây bằng: A 0,6m B.1,2m C 2,4m D 4,8m Câu 5: Một sóng truyền theo trục Ox mô tả bỡi phương trình u = cos 2π (0,5πx − 4πt ) sóng : (cm) x tính mét, t tính băng giây Vận tốc truyền M A 0,5 m/s B m/s C m/s D 0,4m/s Câu Sóng truyền môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u = cos ( 20t − 4x ) ( cm ) (x tính mét, t tính giây) Vận tốc truyền sóng môi trường : A 50 cm/s B m/s C 40 cm/s D m/s Câu 7: Hai nguồn phát sóng A, B mặt chất lỏng dao động theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng tần số 50Hz pha ban đầu , coi biên độ sóng không đổi Trên đoạn thẳng AB thấy hai điểm cách 9cm dao động với biên độ cực đại Biết vận tốc mặt chất lỏng có giá trị khoảng 1,5m/s