17 bài tập Chủ đề 2. Sóng có lời giải

Tại một điểm O trên mặt nước có một nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 2 Hz. Từ điểm O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sóng kế tiếp là 20 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Một trạm không gian đo được cường độ của bức xạ điện từ phát ra từ một ngôi sao bằng 5,0.10³ W/m². Cho biết công suất bức xạ trung bình của ngôi sao này bằng 2,5.10²⁵ W. Giả sử ngôi sao này phát bức xạ đẳng hướng, tính khoảng cách từ ngôi sao này đến trạm không gian.

Một sóng ngang truyền dọc trên một dây đàn hồi dài AB = 25 cm, hai điểm gần nhất trên dây dao động cùng pha nhau, cách nhau 4 cm. Dọc theo dây này, có bao nhiêu điểm dao động cùng pha và bao nhiêu điểm dao động ngược pha với đầu A của dây?

Dải tần số mà một học sinh có thể nghe thấy từ 30 Hz đến 16000 Hz. Tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Tính bước sóng ngắn nhất của âm thanh trong không khí mà bạn học sinh đó nghe được.

Một còi báo động phát sóng âm trong một môi trường đẳng hướng. Tại vị trí cách còi một khoảng bằng 75 m, cường độ âm đo được bằng 0,010 W/m². Ở khoảng cách 15 m, cường độ âm bằng bao nhiêu?

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS - Global Positioning System) gồm 24 vệ tinh nhân tạo. Mỗi vệ tinh thực hiện hai vòng quay quanh Trái Đất trong một ngày ở độ cao 2,02.10⁷ m đối với mặt đất và phát tín hiệu điện từ đẳng hướng có công suất 25 W về phía mặt đất. Một trong các tín hiệu điện từ này có tần số 1575,42 MHz.

a) Tính cường độ tín hiệu điện từ nhận được ở trạm thu sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh.

b) Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng bao nhiêu?

Theo dõi bảng dưới về tần số các miền bức xạ điện từ và trả lời các câu hỏi sau:

a) Miền bức xạ nào có khoảng giá trị bước sóng hẹp nhất?

b) Bước sóng của ánh sáng nằm trong khoảng giá trị nào theo đơn vị mm?

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng A và B dao động với phương trình \({u_{\rm{A}}} = {u_{\rm{B}}} = 5{\rm{cos}}10\pi t\left( {{\rm{cm}}} \right)\). Biết tốc độ truyền sóng là 20 cm/s.

a) Viết phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách A, B lần lượt 7,2 cm và 8,2 cm.

b) Một điểm N trên mặt nước có \({\rm{AN}} - {\rm{BN}} = 10{\rm{\;cm}}\). Điểm N nằm trên dãy gồm những điểm dao động với biên độ cực đại hay đứng yên?

Ánh sáng màu vàng có bước sóng 589 nm được dùng trong thí nghiệm hai khe Young. Khoảng cách hai khe là 0,20 mm và màn đặt cách hai khe 1,20 m.

a) Tính khoảng vân của hệ vân giao thoa tạo thành trên màn.

b) Trên vùng quan sát vân giao thoa rộng \[L = 46,0{\rm{ }}mm\] sẽ quan sát được bao nhiêu vân sáng, vân tối?

Xét một sóng dừng trên dây có hai đầu cố định được hình thành từ dao động của sóng âm ở hoạ âm bậc ba. Tốc độ truyền sóng trên dây là 192 m/s và tần số sóng là 240 Hz. Biên độ dao động tại bụng sóng là 0,40 cm. Tính biên độ dao động của điểm M và N trên dây. Biết khoảng cách từ điểm M, N đến một đầu dây lần lượt là 40,0 cm và 20,0 cm.

Hình dưới mô tả sóng dừng trên một sợi dây có chiều dài L = 0,9 m, hai đầu cố định.

a) Tính bước sóng \(\lambda \) của sóng trên dây.

b) Nếu tần số là 180 Hz. Tính tốc độ của sóng.

c) Thay đổi tần số đến 360 Hz thì bước sóng bây giờ bằng bao nhiêu?