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
\(x = A\cos 2\pi \left( {{t \over T} - {x \over \lambda }} \right)\)
Câu trả lời của bạn
Sóng dừng xảy ra trên dây đàn hồi có hai đầu cố định khi độ dài của dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
Câu trả lời của bạn
Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụng vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra âm sắc riêng của âm do đàn phát ra
Câu trả lời của bạn
Trong chất khí, lực đàn hồi chỉ xuất hiện khi bị khí nén hay bị dãn, và không xuất hiện khi khí bị biến dạng lệch. Vì thế sóng âm trong chất khí chỉ có thể là sóng dọc.
Câu trả lời của bạn
Sóng cơ là sự lan truyền các dao động cơ trong một môi trường liên tục. Vậy muốn truyền được dao động cơ thì môi trường phải là môi trường vật chất trong đó xuất hiện lực đàn hồi khi một phần của môi trường bị biến dạng. Chân không không chứa các phần tử vật chất, không xuất hiện lực đàn hồi nên không truyền được dao động cơ.
a) Biên độ sóng
b) Bước sóng
c) Tần số sóng
d) Tốc độ lan truyền của sóng
e) Độ dời của điểm có tọa độ x = 25 cm lúc t = 4s
Câu trả lời của bạn
Phương trình sóng có dạng chung là:
\(u = A\cos \left( {2\pi {t \over T} - 2\pi {x \over \lambda }} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)\)
Sóng đang xét có phương trình:
\(u = 6,0\cos \left( {4,0\pi t - 0,02\pi x} \right)\,\,\,\,\,\,\,\,(2)\)
Đối chiếu (1) với (2), ta có:
a) Biên độ sóng A = 6,0 cm
b) Ta có: \({{2\pi x} \over \lambda } = 0,02\pi x \Rightarrow \lambda = {2 \over {0,02}} = 100\,cm\)
c) Từ \({{2\pi t} \over T} = 2\pi ft = 4,0\pi t \Rightarrow f = 2,0\,Hz\)
d) Tốc độ lan truyền sóng: \(v = f\lambda = 2.100 = 200\,cm/s\)
e) Độ dời u của điểm có tọa độ x = 25 cm lúc t = 4s là:
\(\eqalign{ & u = 6,0\cos \left( {4,0\pi 4 - 2\pi {{25} \over {100}}} \right)\,\,\, \cr & \,u = 6,0\cos \left( {16\pi - {\pi \over 2}} \right)\,\, = 6\cos {{31\pi } \over 2} \cr & \Rightarrow u = 0 \cr} \)
a) Chu kì
b) Tốc độ lan truyền của sóng
c) Bước sóng
d) Biên độ sóng
Câu trả lời của bạn
a) Chu kì của dao động do thuyền tạo ra là: \(T = {{20} \over {12}} = 1,7\,s\)
b) Tốc độ truyền sóng là: \(v = {{12} \over 6} = 2,0\,m/s\)
c) Bước sóng \(\lambda = {v \over f} = vT = 2.{{20} \over {12}} \approx 3,3\,m\)
d) Biên độ sóng A = 15 cm
Câu trả lời của bạn
là sóng ngang và truyền được trong chân không.
Câu trả lời của bạn
Sử dụng lí thuyết về phương trình truyền sóng
Biên độ của sóng này là 2mm
Câu trả lời của bạn
\(\Delta \varphi = \left| {{\varphi _1} - {\varphi _2}} \right|\)
Câu trả lời của bạn
Khi cường độ âm giảm 100 lần thì mức cường độ âm giảm 20dB
Câu trả lời của bạn
Chất rắn và trên bề mặt chất lỏng
Câu trả lời của bạn
Ở thời điểm t = 0,005s góc nhỏ nhất hợp bởi tiếp tuyến tại N và tiếp tuyến tại M gần nhất với giá trị 60.
Câu trả lời của bạn
C = 31,8 mF và \(I = \sqrt 2 \)A.
Câu trả lời của bạn
\({u_C} = 50\cos (100\pi t – \frac{{5\pi }}{6})\)(V).
Câu trả lời của bạn
*Bước sóng :
\(\begin{array}{l} \lambda = 0,5\left( {{d_1} – {d_2}} \right) = 1,6cm\\ OK = k\lambda \Rightarrow OA = OB = OC = \left( {k + 1,5} \right)\lambda \end{array}\)
(do trên BC có 3 điểm cùng pha với nguồn O và BC dao động ngược pha với O).
*Trên AC có 12 điểm dao động vuông pha với O ứng với những vòng tròn có các bán kính:
\(\begin{array}{l} \left( {k \pm 0,25} \right);\left( {k \pm 0,75} \right);\left( {k \pm 1,25} \right)\\ \left( {k – 1,75} \right)\lambda k > 5,6\\ \Rightarrow k = 6\\ \Rightarrow AC = 2OK = 2.k\lambda = 2.6.1,6 = 19,2cm \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tần số 40 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Kể cà A và B trên dây có 5 nút và 4 bụng
Câu trả lời của bạn
Đầu A là một nút, B cũng là nút nên ta có điều kiện l = kλ/2 , với k = 4.
Thay số ta được:
λ = 2l/k = 60cm
⇒ v = λf = 60. 40 = 2400 cm/s = 2,4 m/s.
Câu trả lời của bạn
Tần số nhỏ nhất của sóng là \(\frac{v}{{4l}}\)
Câu trả lời của bạn
Xét lần thứ nhất sợi dây duỗi thẳng thì khi đó các phần tử trên sợi dây đều đang đi qua vị trí cân bằng. Khi sợi dây duỗi thẳng lần thứ 2 thì các phần tử đã đi được quãng đường từ vị trí cân bằng đến biên và lại trở về vị trí cân bằng. Như vậy, hai thời điểm sợi dây duỗi thẳng liên tiếp sẽ phải cách nhau đúng bằng một nửa chu kỳ.
Vậy ta có: T/2 = 0,01s ⇒ T = 0,02s
⇒ λ = v. T = 4. 0,02 = 0,08(m) = 8(cm)
Một đầu nút, một đầu bụng nên có điều kiện:
Vậy trên dây có 4 bụng sóng và 4 nút sóng.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *