Chuyên đề các câu hay và khó sự truyền sóng

GV: Trần Thanh Khê - Chuyên đề: Các câu hay và khó - LTĐH 2012

Nguyễn Thị Thu Thủy

Trang 1

CHƯƠNG: SÓNG CƠ

SỰ TRUYỀN SÓNG

1) Trong môi trường đàn hồi có một sóng cơ có tần số f = 50 Hz, vận tốc truyền sóng là v = 175 cm/s. Hai điểm M và N

trên phương truyền sóng dao động ngược pha nhau, giữa chúng có 2 điểm khác cũng dao động ngược pha với M. Khoảng

cách MN là: A. d = 8,75 cm B. d = 10,5 cm C. d = 7,5 cm D. d = 12,25 cm

2) Một mũi nhọn S chạm nhẹ vào mặt nước dao động điều hòa với tần số f = 40 Hz. Người ta thấy rằng hai điểm A và B

trên mặt nước cùng nằm trên phương truyền sóng cách nhau một khoáng d = 20 cm luôn dao động ngược pha nhau. Biết

vận tốc truyền sóng nằm trong khoáng từ 3 m/s đến 5 m/s. Vận tốc đó là

A. 3,5 m/s B. 4,2 m/s C. 5 m/s D. 3,2 m/s

3) Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường với tốc độ 120 cm/s, tần số của sóng có giá trị trong khoảng từ 9 Hz đến

16 Hz. Hai điểm cách nhau 12,5 cm trên cùng một phương truyền sóng luôn dao động vuông pha. Bước sóng của sóng cơ

đó là: A. 7,5 cm. B. 12 cm. C. 10 cm. D. 16 cm

4A) (Trích đề 10) Một dây đàn hồi rất 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 luôn dao động lệch pha so

với A một góc = (k + 0,5) với k là số nguyên. Tính tần số, biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 8 Hz đến 13 Hz.

A. 8,5 Hz B. 10 Hz C. 12,5 Hz C. 12 Hz

4B) (LT) Một sóng ngang truyền trong một môi trường đàn hồi. Tần số dao động của nguồn sóng O là f, vận tốc truyền

sóng trong môi trường là 4 m/s. Người ta thấy một điểm M trên một phương truyền sóng cách nguồn sóng O một đoạn 28

cm luôn dao động lệch pha với O một góc = (2k + 1)

2

với k = 0, 1, 2,... Tính tần số f, biết tần số f có giá trị trong

khoảng từ 22 Hz đến 26 Hz.

A. 25 Hz. B. 24 Hz. C. 23 Hz. D. 22,5 Hz.

5) (Thi thử số 13 – 2011) Tại O có một nguồn phát sóng với với tần số f = 20 Hz, tốc độ truyền sóng là 1,6 m/s. Ba điểm

thẳng hàng A, B, C nằm trên cùng phương truyền sóng và cùng phía so với O. Biết OA = 9 cm; OB = 24,5 cm; OC = 42,5

cm. Số điểm dao động cùng pha với A trên đoạn BC là

A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.

HD: =

v

f

= 8 cm. Ta có:

OA

= 1,25 ;

OB

= 3,0625 ;

OC

= 5,3125.

Số điểm cùng pha với A có khoảng cách đến nguồn O là 0,25 ; 2,25 ; 3,25 ; 4,25 ; 5,25 …

Mà thuộc đoạn BC các điểm đó có khoảng cách đến nguồn O là 3,25 ; 4,25 ; 5,25 .

Vậy có 3 điểm trên BC dao động cùng pha với A.

6A) (Thi thử số 07 – 2012)

M N = - 3 cm. :

A. A =

6

cm. B. A = 3 cm. C. A = 2

3

cm. D. A = 3

3

cm.

HD: Trong bài MN = /3 (gt) dao động tại M và N lệch pha nhau một góc 2 /3. Giả sử dao động tại M sớm pha hơn

dao động tại N.

C1: (Dùng phương trình sóng)

Ta có thể viết: uM = Acos( t) = +3 cm (1), uN = Acos( t -

2

3

) = -3 cm (2)

(1) + (2) A[cos( t) + cos( t -

2

3

)] = 0. Áp dụng : cosa + cosb = 2cos

a b

2

cos

a b

2

2Acos

3

cos( t -

3

) = 0 cos( t -

3

) = 0 t -

3

= k

2

, k Z. t =

5

6

+ k , k Z.

Thay vào (1), ta có: Acos(

5

6

+ k ) = 3. Do A > 0 nên Acos(

5

6

- ) = Acos(-

6

) =

A 3

2

= 3 (cm) A = 2

3

cm.

C2: (Dùng liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều !?) (Hay !!)

ON'



(ứng với uN) luôn đi sau véctơ

OM'



(ứng với uM) và chúng hợp với nhau một góc =

2

3

(ứng với MN =

3

, dao

động tại M và N lệch pha nhau một góc

2

3

)

Do vào thời điểm đang xét t, uM = + 3 cm, uN = -3 cm (Hình), nên ta có

N’OK = KOM’ =

2

=

3

Asin

3

= 3 (cm) A = 2

3

cm.

-3 O +3 u

N’ M’

K