Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học – C2.P1.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu

– Nắm được bản chất, đặc điểm và cách phân loại sóng cơ học.

– Nắm được các đại lượng đặc trưng của sóng và các đơn vị tương ứng.

Nội dung

– Sóng cơ là hình ảnh của quá trình lan truyền dao động của các phần tử vật chất.

– Sóng là quá trình truyền dao động của các phần tử vật chất = là quá trình truyền pha dao động của các phần tử vật chất = quá trình truyền năng lượng dao động trong môi trường vật chất. Chú ý quá trình truyền sóng không phải là quá trình truyền vật chất.

– Phương dao động: Là phương chuyển động dao động của phần tử vc khi sóng truyền qua = phương dao động lên xuống của cây bèo khi sóng nước truyền qua.

– Phương truyền sóng: Là phương truyền dao động = phương làn truyền của sóng nước là mặt nước.

– Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông phương với phương truyền sóng, ví dụ sóng trên mặt nước.

Sóng ngang xuất hiện lực phục hồi khi bị biến dạng lệch = Sóng ngang xuất hiện trên sợi dây đàn hồi, bề mặt vật rắn, lan truyền trên các bề mặt chất lỏng, mặt phân cách giữa 2 môi trường.

– Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng, ví dụ sóng âm.

→ Sóng dọc lan truyền trong các môi trường có lực phục hồi khi có biến dạng nén giãn = sóng dọc xuất hiện trong môi trường liên tục rắn, lỏng, khí.

Related image

Ví dụ:

– Sóng nước như hình vẽ, wavelength, là bước sóng (ký hiệu: λ), là quãng đường sóng truyền trong một chu kỳ T = khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên 1 phương truyền sóng.

– Sóng nước như hình vẽ, amplitude, là độ cao sóng = biên độ sóng = biên độ dao động của phần tử vật chất khi sóng đi qua.

– Đỉnh sóng = phần nhô lên của sóng nước so với mặt phẳng ngang.

– Đáy sóng = phần hõm xuống của sóng. Chú ý bụng sóng là khái niệm của sóng dừng.

Công thức:

         λ (m): bước sóng; v (m/s): vận tốc truyền sóng; T (s): Chu kỳ sóng = chu kỳ dao động của phần tử vật chất sóng truyền qua.

         v phục thuộc vào môi trường truyền sóng, tốc độ truyền sóng giảm theo thứ tự: Rắn, lỏng, khí.

* BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1:

Một người quan sát một chiếc phao nổi trên mặt biển thấy nó nhô lên 6 lần trong 15 giây. Coi sóng biển là sóng ngang.

a. Tính chu kì của sóng biển.

b. Vận tốc truyền sóng là 3 m/s. Tìm bước sóng.

Lời giải:

a. Giữa 2 lần nhô lên là một con sóng đi tới = một chu kì T, vậy có 5 chu kỳ T trong 15 giây

→ T = 15/5 = 3 (s)

b. Bước sóng:

Đs: a) T = 3 (s); b) λ = 9 (m).

Bài 2. Một người quan sát một cái phao trên mặt biển, thấy khoảng thời gian từ lúc phao nhô cao lần thứ nhất đến lúc nó nhô cao lần thứ năm là 16 s. Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng gần nhau nhất là 8 m. Tính tốc độ truyền sóng trên mặt biển.

Lời giải:

Chu kỳ sóng là khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp phao nổi cao nhất (Đỉnh sóng):

T = 16/4 = 4 (s). Biết λ = 8 (m) → v = λ/T = 8/4 = 2 (m/s)

Đs: 2 m/s.

Bài 3 (ĐH 2011): Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tính tốc độ truyền sóng?

Lời giải:

Theo dự kiện bài ra chúng ta có hệ các phương trình sau:

(1) AB =  (m)

(2) 0,7 ≤ v ≤ 1

Từ (1) ta có:  ↔  ↔  

Thay vào (2):  → 1,5 ≤ k  ≤ 2,4 → k = 2

Thay k = 2 vào

Đs: 80 cm/s.

 

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ?

    Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.

    Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc.

    Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang.

    Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng mà hai điểm đó dao động cùng pha.

  • (2)

    Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng?

    Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động.

    Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ.

    Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động.

    Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động.

  • (3)

    Xét hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng bằng số lẻ nửa bước sóng thì hai điểm đó sẽ

    dao động cùng pha

    dao động vuông pha

    dao động ngược pha

    Không xác định được

  • (4)

    Một sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với tốc độ 1m/s và chu kì 0,5s. Sóng cơ này có bước sóng là

    50 cm

    150 cm

    100 cm

    25 cm

  • (5)

    Sóng cơ có tần số 50 Hz truyền trong môi trường với vận tốc 160 cm/s. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau, cách nhau:

    4,2 cm

    2,2 cm

    1,2 cm

    3,2 cm

  • (6)

    Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy phao nhấp nhô lên xuống tại chỗ 16 lần trong 30 giây và khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 24m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là

    v = 2,25 m/s

    v = 4,5m/s

    v = 12m/s

    v = 3m/s

  • (7)

    Một chiếc phao nhô lên cao 10 lần trong 36s, khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận là 10m. Vận tốc truyền sóng là

    25/9(m/s)

    2,5(m/s)

    5(m/s)

    25/18(m/s).

  • (8)

    Tại điểm O trên mặt nước yên tĩnh, có một nguồn sóng dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số f = 2 Hz. Từ O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa 2 gợn sóng liên tiếp là 20 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là :

    40(cm/s)

    20(cm/s)

    80(cm/s)

    140(cm/s)

  • (9)

    Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài với tốc độ truyền sóng là 4m/s và tần số sóng có giá trị từ 33 Hz đến 43 Hz. Biết hai phần tử tại hai điểm trên dây cách nhau 25cm luôn dao động ngược pha nhau. Tần số sóng trên dây là:

    40 Hz

    35 Hz

    42 Hz

    37 Hz

  • (10)

    Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120 Hz, tạo ra sóng ổn định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5 m. Tốc độ truyền sóng là

    15 m/s.

    35 m/s.

    5 m/s.

    25 m/s.

  • (11)

    Một sóng cơ lan truyền với tốc độ 4 m/s. Hai điểm cách nhau 40 cm luôn dao động vuông pha. Tần số dao động nằm 8 Hz đến 13 Hz. Tính tần số?

    12,5 Hz

    13,5 Hz

    14,5 Hz

    11,5 Hz

  • (12)

    Một nguồn âm điểm truyền sóng âm đẳng hướng vào trong không khí với tốc độ truyền âm là v. Khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất trên cùng hướng truyền sóng âm dao động ngược pha nhau là d. Tần số của âm là

  • (13)

    Một sóng cơ tần số 25 Hz truyền dọc theo trục Ox với tốc độ 100 cm/s. Hai điểm gần nhau nhất trên trục Ox mà các phần tử sóng tại đó dao động ngược pha nhau, cách nhau:

    3 cm

    2 cm

    1 cm

    5 cm

  • (14)

    Một sóng cơ truyền trên mặt nước với tần số f = 10 Hz, tại một thời điểm nào đó các phần tử mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D là 30cm và điểm C đang từ vị trí cân bằng của nó đi xuống. Chiều truyền và vận tốc truyền sóng là:

     

     

    Từ E đến A với vận tốc 4 m/s

    Từ A đến E với vận tốc 3 m/s

    Từ A đến E với vận tốc 4 m/s

    Từ E đến A với vận tốc 3 m/s

  • (15)

    Một sóng truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500 Hz, người ta thấy khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha là 80 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là

    v = 400 cm/s

    v = 400 m/s

    v = 500 m/s

    v = 300 m/s

  • (16)

    Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18 s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2 m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là :

    1 m/s

    4 m/s

    4,5 m/s

    2 m/s

  • (17)

    Một sóng lan truyền với vận tốc 200 m/s có bước sóng 4 m. Tần số và chu kì của sóng là

    f = 40 Hz ;T = 0,01 s

    f = 5 Hz ;T = 0,02 s

    f = 40 Hz ;T = 0,02 s

    f = 50 Hz ;T = 0,02 s

  • (18)

    Sóng truyền tại mặt chất lỏng với vận tốc truyền 0,9 m/s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là 2 cm. Tần số của sóng là:

    45 Hz

    65 Hz

    55 Hz

    35 Hz

  • (19)

    Nguồn phát sóng S trên mặt nước tạo dao động với f  = 100 Hz gây ra sóng có biên độ A = 0,4 cm. Biết khoảng cách giữa 7 gợn lồi liên tiếp là 3 cm. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là:

    30 cm/s

    60 cm/s

    50 cm/s

    40 cm/s

  • (20)

    Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40 cm, người ta thấy M luôn dao động lệch pha so với A một góc Δφ = (k + 0,5) π vơi k là số nguyên. Tính tần số, biết tần số có giá trị nằm trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz.

    22,5 Hz

    2,5 Hz

    32,5 Hz

    12,5 Hz

  • (21)

    Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500 Hz. Người ta thấy hai điểm A,B trên sợi dây cách nhau 200 cm dao động cùng pha và trên đoạn dây AB có hai điểm khác dao động ngược pha với A. Tốc độ truyền sóng trên dây lả:

    600 m/s

    300 m/s

    500 m/s

    400 m/s

  • (22)

    Trên sợi dây đàn hồi rất dài có sóng truyền qua. Biết tần số sóng là f = 20 Hz và vận tốc truyền song là v = 50 m/s. Tìm khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên dây dao động vuông pha nhau.

    62,5 m

    6,25 cm

    62,5 cm

    6,25 m

  • (23)

    Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số f = 10 Hz. Trên cùng phương truyền sóng, ta thấy hai điểm cách nhau 12 cm dao động cùng pha với nhau. Tính tốc độ truyền sóng. Biết tốc độ sóng này ở trong khoảng từ 50 cm/s đến 70 cm/s.

    60 cm/s

    80 cm/s

    50 cm/s

    70 cm/s

  • (24)

    Trên mặt một chất lỏng, tại O có một nguồn sóng cơ dao động có tần số f = 30 Hz. Vận tốc truyền sóng là một giá trị nào đó trong khoảng 1,6 m/s  < v < 2,9 m/s. Biết tại điểm M cách O một khoảng 10 cm sóng tại đó luôn dao động ngược pha với dao động tại O. Giá trị của vận tốc đó là:

    4 m/s

    3 m/s

    1 m/s

    2 m/s

  • (25)

    Sóng ngang truyền trên mặt chất lỏng với tần số f  = 100 Hz. Trên cùng một phương truyền sóng ta thấy hai điểm cách nhau 15 cm dao động cùng pha nhau. Tính vận tốc truyền sóng, biết vận tốc sóng này nằm trong khoảng từ 2,8 m/s → 3,4 m/s

    5 m/s

    2 m/s

    4 m/s

    3 m/s

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
TẬP DỊCH HAY LÀ KHỔ SAI
No img
TẬP DỊCH HAY LÀ KHỔ SAI Hằng năm, người An Nam phải làm một số ngày không công cho Nhà nước ...
Đề thi Vật lý hoc kì 1 trường THPT Xuân Đỉnh, lớp 10, 12/2014
Đề thi Vật lý hoc kì 1 trường THPT Xuân Đỉnh, lớp 10, 12/2014
Mức độ đề phù hợp với học sinh khá, yêu cầu nắm các kiến thức cơ bản, tốc độ làm ...