Nối tiếp những bài đã học trước, bài học này sẽ giúp các em nắm được những kiến thức quan trọng của Sóng dừng - 1 trong những nội dung quan trọng của chương Sóng cơ. Vận dụng được những công thức của bài để làm tốt bài tập sóng dừng.
Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.
Chú ý : Các vị trí bụng là cực đại của biên độ, các vị trí nút là cực tiểu của biên độ.
Đối với sợi dây có hai đầu cố định:
Số bó sóng: k
Số nút sóng: k + 1
Số bụng sóng: k
\(\Rightarrow \lambda = \frac{2\ell }{k} \Rightarrow \lambda _{max } = 2 \ell \ (Khi \ k = 1)\)
Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định :
\(l = k\frac{\lambda }{2}\)
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng.
Đối với sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do
Số bó sóng: k
Số nút sóng: k + 1
Số bụng sóng: k + 1
⇒ \(\lambda = \frac{4\ell}{2k + 1} \Rightarrow \lambda _{max} = 4 \ell \ (Khi \ k = 0)\)
Điều kiện có sóng dừng:
\(l=(2k+1)\frac{\lambda }{2}\)
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần \(\frac{\lambda }{4}\)
Một sợi dây AB có chiều dài 13cm, đầu A gắn vào một nhánh âm thoa còn đầu B dao động tự do. Cho âm thoa dao động theo phương ngang với tần số \(f\) = 20Hz, ta thấy trên dây có sóng dừng với 7 nút sóng (kể cả A). Tốc độ truyền sóng trên dây bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Vì sóng dừng xảy ra với một đầu là nút và một đầu tự do nên
\(l=(2k+1)\frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 13=(2.(7-1)+1)\frac{\lambda }{4} \rightarrow \lambda =4(cm) \rightarrow v=\lambda .f=80 (\frac{cm}{s})\)
Trên sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz. Người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tìm tốc độ truyền sóng?
Ta có: \(\ell = 2 \ m; \ f = 100\ Hz\)
Trên dây có 5 nút cùng với gỉa thiết hai đầu cố định: ⇒ k = 4
\(\ell = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = \frac{2 \ell}{k} = \frac{2.2}{4} = 1\ (m)\)
\(\rightarrow v = \lambda .f = 100\ m/s\)
Sợi dây AB dài 1 m, đầu A cố định, đầu B dao động với tần số thay đổi được và được xem là nút sóng. Ban đầu trên dây có sóng dừng, nếu tăng tần số thêm 30 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 5 nút. Tìm tốc độ truyền sóng?
Ta có: \(\ell = 1\ m\)
Ban đầu: \(\ell = k\frac{\lambda }{2} = k = \frac{v}{2f}\)
\(\Rightarrow f = k\frac{v}{2 \ell } \ (1)\)
Nếu f + 30 và trên dây tăng 5 nút (⇒ tăng 5 bó sóng)
\(\Rightarrow f + 30 =(k + 5) \frac{v}{2 \ell }\)
\(\Leftrightarrow 30 = 5 \frac{v}{2 \ell }\)
Từ (1): \(f = k\frac{v}{2 \ell}\)
\(\Rightarrow 30 = 5\frac{v}{2 \ell} \Rightarrow v = \frac{60.1}{12}\ m/s\)= 5m/s
Qua bài giảng Sóng dừng này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Trình bày được bản chất của sự phản xạ sóng.
Nắm được định nghĩa sóng dừng.
Vận dụng công thức để hoàn thành bài tập
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 9 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì
Sóng dừng được hình thành bởi
Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây đàn hồi một đầu cố định, một đầu tự do là (Với l là chiều dài sợi dây ) :
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 9để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 7 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 8 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 9 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 10 trang 49 SGK Vật lý 12
Bài tập 9.1 trang 23 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.2 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.3 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.4 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.5 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.6 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.7 trang 24 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.8 trang 25 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.9 trang 25 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.10 trang 25 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.11 trang 25 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.12 trang 25 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.13 trang 26 SBT Vật lý 12
Bài tập 9.14 trang 26 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 83 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 83 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 83 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 83 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì
Sóng dừng được hình thành bởi
Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây đàn hồi một đầu cố định, một đầu tự do là (Với l là chiều dài sợi dây ) :
Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài hai đầu cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Vận tốc truyền sóng trên dây là bao nhiêu ?
Điều kiện xảy ra sóng dừng trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định là:
Một sợi dây AB có chiều dài 13cm, đầu A gắn vào một nhánh âm thoa còn đầu B dao động tự do. Cho âm thoa dao động theo phương ngang với tần số \(f\) = 20Hz, ta thấy trên dây có sóng dừng với 7 nút sóng (kể cả A). Tốc độ truyền sóng trên dây bằng bao nhiêu?
Trên sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz. Người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tìm tốc độ truyền sóng?
Sợi dây AB dài 1 m, đầu A cố định, đầu B dao động với tần số thay đổi được và được xem là nút sóng. Ban đầu trên dây có sóng dừng, nếu tăng tần số thêm 30 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 5 nút. Tìm tốc độ truyền sóng?
Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp là:
Một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Trên dây có những điểm dao động với cùng biên độ A1 và có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d1 và những điểm dao động với cùng biên độ A2 có vị trí cân bằng liên tiếp cách đều nhau một đoạn d2. Biết d1 = 2d2. Biểu thức nào sau đây là đúng ?
Sự phản xạ sóng trên vật cản cố định có đặc điểm gì?
Sự phản xạ sóng trên vật cản tự do có đặc điểm gì?
Sóng dừng được tạo thành vì nguyên nhân gì?
Nút, bụng của sóng dừng là gì?
Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định.
Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
Chọn câu đúng.
Tại điểm phải xạ thì sóng phản xạ:
A. Luôn ngược pha với sóng tới.
B. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.
C. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là tự do.
D. Cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.
Chọn câu đúng.
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng:
A. Một bước sóng.
B. Hai bước sóng.
C. Một phần tư bước sóng.
D. Một nửa bước sóng.
Một dây đàn dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây).
a) Tính bước sóng \(\lambda\) của sóng trên dây.
b) Nếu dây dao động với ba bụng thì bước sóng bằng bao nhiêu ?
Trên một sợi dây dài 1,2m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây, thì trên dây có tất cả 4 nút. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s. Tính tần số dao động của dây.
Một sóng ngang truyền dọc theo một sợi dây AB theo chiều từ A đến B. Đến đầu B của sợi dây thì sóng bị phản xạ trở lại. Tại B, sóng phản xạ
A. luôn luôn ngược pha với sóng tới.
B. luôn luôn cùng pha với sóng tới.
C. ngược pha với sóng tới nếu đầu B được giữ cố định.
D. ngược pha với sóng tới nếu đầu B có thể di chuyển tự do.
Sóng dừng là
A. sóng không lan truyền được do bị một vật cản chặn lại.
B. sóng được tạo thành giữa hai điểm cố định trong một môi trường.
C. sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
D. sóng được tạo thành do sự giao thoa của hai sóng kết hợp, trên đường thẳng nối giữa hai tâm phát sóng
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây mà hai đầu được giữ cố định thì bước sóng bằng
A. khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng.
B. độ dài của dây.
C. hai lần độ dài của dây.
D. hai lần khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng kề nhau.
Để tạo một hệ sóng dừng giữa hai đầu dây cố định thì độ dài của dây phải bằng
A. một số nguyên lần bước sóng.
B. một số nguyên lần nửa bước sóng.
C. một số lẻ lần nửa bước sóng.
D. một số lẻ lần bước sóng.
Hãy chọn phát biểu đúng.
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng
A. một bước sóng.
B. nửa bước sóng,
C. một phần tư bước sóng.
D. hai lần bước sóng.
Một sợi dây dài 1 m, hai đầu cố định và rung với hai múi thì bước sóng của dao động là bao nhiêu ?
A. 1 m. B. 0,5 m. C. 2 m. D. 0,25 m.
Trên một sợi dây dài 90 cm 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 200 Hz. Sóng truyền trên dây có tốc độ là
A. 90 cm/s. B. 40 m/s.
C. 40 cm/s. D. 90 m/s.
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 lẻ lần nửa bước sóng.
B. một số lẻ lần một phần tư bước sóng.
C. một số nguyên lần bước sóng.
D. một số chẵn lần một phần tư bước sóng.
Trong sóng dừng trên dây, hiệu số pha của hai điểm trên dây nằm đối xứng qua một nút bằng
A. π/4 (rad). B. π/2 (rad).
C. π (rad). D. 0 (rad).
Một sóng dừng được hình thành trên một sợi dây căng ngang giữa hai điểm cố định. Trên sợi dây đó ta thấy:
A. Số bụng sóng nhiều hơn số nút sóng.
B. Số bụng sóng bằng số nút sóng.
C. Số bụng sóng ít hơn số nút sóng một đơn vị.
D. Số bụng sóng ít hơn số nút sóng hai đơn vị.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Thời gian để dây duối thẳng là \(\frac{T}{2} = > T = 0,08s = > \omega = 25\pi \)
Đặt \(ON = x = NP = \frac{\lambda }{2} - 2x;MN = NP = > \frac{\lambda }{2} - 2x = 2x = > x = \frac{\lambda }{8}\)
Vậy \({A_M} = {A_b}.\sin \frac{{2\pi OM}}{\lambda } = {A_b}.\frac{{\sqrt 2 }}{2} = > {A_b} = 4mm = > {v_{max}} = \omega {A_b} = 314\left( {mm/s} \right)\)
Câu trả lời của bạn
Tốc độ truyền sóng v được tính theo công thức : v = λ.f
Câu trả lời của bạn
Trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng nên: 90cm = 1,5λ --> λ = 60cm
Biên độ dao động tại N là: \(a=2A\left| \sin \frac{2\pi d}{\lambda } \right|=3\sin \frac{2\pi d}{60}=1,5cm\Rightarrow d=5cm\)
Câu trả lời của bạn
4 bụng, 5 nút
Câu trả lời của bạn
Năng lượng điện từ trường trong mạch:
\(\frac{1}{2}Li_{1}^{2}+\frac{1}{2}Cu_{1}^{2}=\frac{1}{2}Li_{2}^{2}+\frac{1}{2}Cu_{2}^{2}\)
Thay số vào ta được:
\(\frac{1}{2}0,08.0,08_{{}}^{2}+\frac{1}{2}C.8_{{}}^{2}=\frac{1}{2}.0,08.0,106_{{}}^{2}+\frac{1}{2}C.4_{{}}^{2}\Rightarrow C={{8,06.10}^{-6}}F=8,06\mu F\)
Câu trả lời của bạn
Vật có tốc độ bằng 0 ở vị trí biên.
Vị trí có tốc độ \(\frac{{{v}_{m\text{ax}}}\sqrt{3}}{2}\) ứng với vị trí góc ± π/3 và ±2π/3
Thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có tốc độ bằng 0 đến vị trí có tốc độ \(\frac{{{v}_{m\text{ax}}}\sqrt{3}}{2}\) là T/12
Câu trả lời của bạn
Điều kiện xảy ra sóng dừng trên dây có hai đầu cố định: \(\ell =\frac{k\lambda }{2}=\frac{kv}{2f}\)
Vì có 4 nút kể cả hai đầu nên k = 3
Vậy: \(1,2=\frac{3.v}{2.100}\Rightarrow v=80m/s\)
A. Tất cả các phần tử của dây đều đứng yên.
B. Trên dây có những bụng sóng xen kẽ với những nút sóng.
C. Tất cả các phần tử trên dây đều dao động với biên độ cực đại.
D. Tất cả các phần tử trên dây đều chuyển động với cùng vận tốc.
Câu trả lời của bạn
Khi trên một sợi dây có sóng dừng, ta quan sát thấy trên dây có những bụng sóng xen kẽ với nút sóng.
Chọn đáp án B.
a) Bước sóng.
b) Độ dài của dây.
Câu trả lời của bạn
Sóng dừng có 2 đầu mút cố định gồm 4 bụng ( n = 4), tốc độ truyền sóng \(v = 400\) (m/s), tần số \(f = 600\) (Hz).
a) Bước sóng \(\lambda = {v \over f} = {{400} \over {600}} = {2 \over 3} = 0,67(m).\)
b) Chiều dài của dây \(\ell = 4{\lambda \over 2} = {4 \over 3} = 1,34(m).\)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức \(\ell = n{\lambda \over 2}\) với \(n = 4\) (4 bụng sóng)
\( \Rightarrow \) Bước sóng \(\lambda = {{2\ell } \over n} = {{2.0,4} \over 4} = 0,2\;(m)\)
Tốc độ truyền sóng trên dây \(v = \lambda f = 0,2.400 = 80\;(m/s)\).
A. \(l = {\lambda \over 4}.\)
B. \(l = {\lambda \over 2}.\)
C. \(l = {2 \over 3}\lambda .\)
D.\(l = {\lambda ^2}.\)
Câu trả lời của bạn
Theo công thức \(\ell = n{\lambda \over 2}\;\;; n=1;2;3...\).
Chọn đáp án B.
Câu trả lời của bạn
Điều kiện xảy ra sóng dừng trên hai đầu dây cố định: \(AB = l = k\frac{\lambda }{2}\)
\( \Rightarrow 2,5\lambda = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow k = 2,5.2 = 5\)
→ Trên dây có 5 bụng sóng
Nhận xét: cứ cách λ/2 lại có 1 bụng sóng
Xét \(\frac{{1,8\lambda }}{{\frac{\lambda }{2}}} = 3,6\) → M nằm ở bụng sóng thứ 4
Những điểm nằm trên cùng một bó sóng cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha, những điểm nằm trên hai bó sóng chẵn và lẻ thì dao động ngược pha
1 bụng sóng có 2 điểm, vậy có 6 điểm dao động ngược pha với điểm M
Câu trả lời của bạn
Trên dây có hai bụng sóng, ta có: \(l = k.\frac{\lambda }{2} \Rightarrow 40 = 2.\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 40{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Câu trả lời của bạn
Khoảng cách giữa 9 bụng sóng liên tiếp là: \(d = 8.\frac{\lambda }{2} = 4\lambda \)
Câu trả lời của bạn
Khi trên dây hai đầu cố định, đầu trên gắn với một nhánh của âm thoa dao động với tần số 12 Hz thấy trên dây xảy ra sóng dừng với 7 nút sóng:
\(l = 6\frac{\lambda }{2} = 3.\frac{v}{f} \Rightarrow f = \frac{{3v}}{l} = 12 \Rightarrow \frac{v}{l} = 4\)
Thả cho đầu dưới của dây tự do để trên dây vẫn xảy ra sóng dừng với 7 nút sóng thì:
\(l = \left( {6 + \frac{1}{2}} \right)\frac{{\lambda '}}{2} = \frac{{13}}{4}.\frac{v}{{f'}} \Rightarrow f' = \frac{{13v}}{{4l}} = \frac{{13}}{4}.4 = 13Hz\)
Vậy tần số sóng phải tăng thêm 1 Hz.
Câu trả lời của bạn
Tần số để trên dây có sóng dừng với 1 bụng (2 nút sóng) là:
\({f_0} = \frac{f}{{{n_n} - 1}} = \frac{{60}}{{21 - 1}} = 3{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {Hz} \right)\)
Để trên dây có 5 nút sóng (4 bụng), tần số sóng là:
f′=n′f0=4.3=12(Hz)
Chọn A.
Câu trả lời của bạn
Khoảng cách giữa 3 bụng sóng liên tiếp là:
\(2\frac{\lambda }{2} = 16 \Rightarrow \lambda = 16{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Ta có: \(l = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow 72 = k.\frac{{16}}{2} \Rightarrow k = 9\)
Số nút sóng (kể cả 2 đầu dây) là: 9+1=109+1=10 (nút)
Câu trả lời của bạn
Sóng dừng với hai đầu cố định với 5 nút sóng → có 4 bó sóng
Chiều dài dây là: \({\rm{l}} = 4.\frac{\lambda }{2} \Rightarrow 1 = 4.\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\)
Tốc độ truyền sóng là: v=λf=0,5.50=25(m/s)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(l = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = \frac{{2l}}{k} = \frac{{2.2}}{5} = 0,{8_{}}m\)
Tốc độ truyền sóng: v=λ/T= λ.f = 0,8.40=32(m/s)
Câu trả lời của bạn
Trên dây có 7 bụng sóng ⇒k=7
Ta có: \(l = k\frac{\lambda }{2} = k.\frac{v}{{2f}} \Rightarrow v = \frac{{2lf}}{k} = \frac{{2.1,05.100}}{7} = 30m/s\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *