Sóng dừng & Biên độ & Vận tốc & Thời gian. C2.P5.2. – Nội dung chủ yếu các câu trên 8 điểm

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Image result for stationary waves definition

Hình 2.5.1: Hình ảnh sóng dừng trên dây khi một đầu là nút, N là nút (node) và A là bụng (Antinode), nguồn ảnh trên internet.

* Kiến thức cần đạt:

– Hiểu cách xác định phân bố biên độ sóng dừng trong một bó sóng hoàn chỉnh.

– Tương ứng sẽ là vận tốc cực đại của mỗi điểm trên dây khi có sóng dừng.

* Logic toán học:

Theo logic của bài: https://hoctap24h.vn/dieu-kien-co-song-dung-tren-day-c2-p5-1

Các em nhớ lại:

– Phương trình sóng dừng cách nút khoảng cách d

Với biên độ:

Các điểm dao động với biên độ cực đại sẽ cách điểm nút 0, những khoảng là:

Điểm bụng đầu tiên cách nút là: ¼ λ, các điểm tiếp theo sẽ cách điểm đầu tiên k.λ/2

– Phương trình sóng dừng trên dây có một đầu để tự do (bụng)

 Tại d = 0, tại đầu O để tự do, biên độ sóng dừng là: 2.A

Cách đầu tự do những khoảng:

 cũng sẽ là bụng sóng.

– Tương quan biên độ dao động tại điểm M trên sóng dừng khi cách nút những khoảng khác nhau, hoặc cách bụng những khoảng khác nhau.

Image result for stationary waves definition

Trong sóng các e luôn nhớ có sự tương ứng:

λ ↔ 2.π vậy  vậy giữa điểm bụng – AN và nút – N ở hình trên sẽ cách nhau 90o trên đường tròn.

Như hình tròn bên dưới, các em chú ý tới điểm M. sẽ là điểm bất kì giữa bụng và nút.

Giả sử bài cho, điểm M cách nút  ở đây thầy tách  vì tương đương với góc 90o

Vậy cách nút:  có nghĩa là cách điểm N trên đường tròn 1/3 góc vuông, hay 30o.

Ở ĐÂY CÁC EM SUY RA ĐƯỢC NHỮNG GÌ?

·        Khi đó sẽ cách bụng  ↔ góc 600

Vậy tại M biên độ sẽ bằng ½ biên độ sóng dừng tại bụng.

·        Để biết về vận tốc cực đại của các điểm tương ứng trên 1 bụng sóng các em chiếu điểm xét, M, lên trục OY sẽ có kết luận chính xác.

·        Với ví dụ này, điểm M sẽ dao động với vận tốc cực đại bằng  vận tốc cực đại tại bụng sóng.

·        Như vậy suy ra tiếp, trong một chu kỳ khoảng thời gian vận tốc tại bụng lớn hơn vận tốc cựu đại tại M tương ứn với góc quyết: 4.30o = 120o

* Bài tập ví dụ:

Một sợi dây đàn hồi AB có chiều dài 90cm khi có sóng dừng ổn định hai đầu dây là cố định. Trong một trường hợp được kích thích dao động,  trên dây hình thành sóng dừng với 6 bó sóng hoàn chỉnh và biên độ tại bụng là 2cm. Tại M gần nút A nhất có biên độ dao động là 1cm. Tính khoảng cách MA?

Lời giải:

Trường hợp này chính là ví dụ thầy đưa bên trên.

Khi điểm M dao động với biên độ bằng một nửa biên độ của bụng. Thì khoảng cách tới nút sẽ là 30o trên đường tròn. Tức là 1/3 của khoảng góc vuông hay 1/3 của 1/4λ.

Với điều kiện bài ra:

Khi đó khoảng AM =

Đs: 2,5 cm.

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Mt sợi dây đàn hồi OM = 90cm có hai đầu cố định. Biên độ ti bng sóng là 3cm, tại điểm N gn O nht có biên độ dao động là 1,5cm. ON không thể có giá trị nào sau đây:

    10 cm

    7,5 cm

    5 cm

    2,5 cm

  • (2)

    Trên một sợi dây có sóng dừng với biên độ điểm bụng là 5 cm. Giữa hai điểm M và N trên dây có cùng biên độ dao động 2,5 cm cách nhau 20 cm. Các điểm giữa MN luôn dao động với biên độ nhỏ hơn 2,5 cm. Bước sóng trên dây là:

    60 cm

    80 cm

    40 cm

    120 cm

  • (3)

    Mt sợi dây AB đàn hồi căng ngang dài L = 120cm, hai đầu cố định đang có sóng dừng ổn định. Brng ca bng sóng là 4a. Khong cách gn nht giữa hai điểm dao động cùng pha có cùng biên độ bng a là 20 cm. Sbng sóng trên AB là:

    8

    4

    10

    6

  • (4)

    Một dây đàn hồi AB đầu A được rung nhmt dng cụ để to thành sóng dng trên dây, biết phương trình dao động tại đầu A là u = acos100πt. Quan sát sóng dng trên si dây ta thy trên dây có những điểm không phải là điểm bụng dao động với biên độ b (b 0) cách đều nhau và cách nhau khong 1m. Giá trca b và tc truyn sóng trên si dây lần lượt là:

    a ; v =150m/s

    a ; v =100m/s

    a ; v = 200m/s

    a; v = 300m/s

  • (5)

    M, N, P là 3 điểm liên tiếp trên mt si dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4mm, dao động tại N ngược pha vi dao động ti M, biết MN = NP/2 = 1cm. Quan sát thy csau nhng khong thi gian ngn nht 0,04s thì si dây có dng một đoạn thng. Tốc độ dao động ca phn tvt cht tại điểm bng khi qua vtrí cân bng ( lấy π = 3,14)

    375mm/s

    628mm/s

    363mm/s

    314mm/s

  • (6)

    Mt sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là một điểm nút, B là điểm bng gn A nht vi AB = 21 cm, M là một điểm trên dây cách A mt khong 7 cm. Biết rng trong mt chu ksóng, khong thi gian mà độ ln tốc độ dao động ca phn tB lớn hơn tốc độ cực đại ca phn tM là 0,15s. Tốc độ truyn sóng trên dây là:

    4,8 m/s.

    3,73 m/s.

    3,2 m/s.

    5,6 m/s.

  • (7)

    Trên một si dây có sóng dừng, điểm bng M cách nút gn nht N một đoạn 10cm, khong thi gian gia hai ln liên tiếp trung điểm P của đoạn MN có cùng li độ với điểm M là 0,1 giây. Tốc độ truyn sóng trên dây là

    200 cm/s

    100 cm/s

    400 cm/s

    300 cm/s

  • (8)

    Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Xét 3 điểm A, B, C với B là trung điểm của đoạn AC. Biết điểm bụng A cách điểm nút C gần nhất 10 cm. Khoảng thời gian ngắn nhất là giữa hai lần liên tiếp để điểm A có li độ bằng biên độ dao động của điểm B là 0,2 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

    0,4 m/s

    1,0 m/s

    0,5 m/s

    0,6 m/s

  • (9)

    Sóng dừng xuất hiện trên sợi dây với tần số f = 5Hz. Gọi thứ tự các điểm thuộc dây lần lượt là O,M,N,P sao cho O là điểm nút, P là điểm bụng sóng gần O nhất (M,N thuộc đoạn OP) . Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp để giá trị li độ của điểm P bằng biên độ dao động của điểm M,N lần lượt là 1/20 và 1/15s. Biết khoảng cách giữa 2 điểm M,N là 0,2cm Bước sóng của sợi dây là:

    4,8 cm

    2,8 cm

    5,8 cm

    3,8 cm

  • (10)

    Một sóng dừng trên một sợi dây có dạng u = 40sin(2,5πx)cos(ωt) (mm), trong đó u là li độ tại thời điểm t của một điểm M trên sợi dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc tọa độ O đoạn x (x tính bằng mét, t đo bằng s). Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp để một chất điểm trên bụng sóng có độ lớn li độ bằng biên độ của điểm M (M cách nút sóng 10cm) là 0,125s. Tốc độ truyền sóng trên sợi dây là:

    100cm/s

    160cm/s

    320cm/s

    80cm/s

  • (11)

    Trên một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định đang có sóng dừng. Không xét các điểm bụng hoặc nút, quan sát thấy những điểm có cùng biên độ và ở gần nhau nhất thì đều cách đều nhau 15 cm. Bước sóng trên dây có giá trị bằng

    30 cm

    60 cm

    45 cm

    90 cm

  • (12)

    Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây, A là 1 điểm nút, B là 1 điểm bụng gần A nhất, C là trung điểm của AB, với AB = 10 cm. Biết khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần mà li độ dao động của phần tử tại B bằng biên độ dao động của phần tử tại C là 0,2 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là:

    0,5 m/s

    1,0  m/s

    1,5 m/s

    2,5 m/s

  • (13)

    Một sợi dây đàn hồi căng ngang, đang có sóng dừng ổn định. Trên dây A là một điểm nút, B là điểm bụng gần A nhất với AB = 18 cm, M là một điểm trên dây cách B 12cm. Biết rằng trong một chu kì sóng, khoảng thời gian mà tốc độ dao động của phần tử B nhỏ hơn tốc độ cực đại của phần tử M là 0,1s. Tốc độ truyền sóng trên dây là bao nhiêu?

    2,4 m/s

    3,4 m/s

    1,4 m/s

    2,8 m/s

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
Dao động cơ học_ Tuyển tập đề thi ĐH – CĐ các năm_ Đáp án
Dao động cơ học_ Tuyển tập đề thi ĐH – CĐ các năm_ Đáp án
Tổng hợp các câu hỏi và đáp án chương Dao động cơ học trong đề thi Đại học – Cao đẳng ...
Lý 12, kiểm tra học kì 1, Nhân Chính – Hà Nội, 2015-2016, có đáp án
Lý 12, kiểm tra học kì 1, Nhân Chính – Hà Nội, 2015-2016, có đáp án
Ôn tập 3 chương đầu tiên, mức độ đọc hiểu & vận dụng.CHÚC CÁC EM THÀNH CÔNG!!!
UNIT 14 – TEST 2 – Tiếng anh lớp 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
UNIT 14 – TEST 2 – Tiếng anh lớp 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
 UNIT 14                                       TEST 2I.              PRONUNCIATIONChoose the word that has the main stress is placed differently from that of the ...
Vật lý 12_Tổng ôn lý thuyết chương sóng điện từ_có đa
Vật lý 12_Tổng ôn lý thuyết chương sóng điện từ_có đa
Kết bạn với facebook cùng Nhân Thành để được giải đáp: nhanthanhcs1@gmail.com
NHỮNG TỘI ÁC CỦA CHỦ NGHĨA QUÂN PHIỆT
No img
NHỮNG TỘI ÁC CỦA CHỦ NGHĨA QUÂN PHIỆTTheo phong tục cổ truyền thì người An Nam coi rẻ nghề nhà ...