ĐGTD ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Giao thoa sóng
20 câu hỏi
Trên mặt nước có hai nguồn sóng nước giống nhau cách nhau AB = 8(cm). Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 1,2(cm). Số đường cực đại đi qua đoạn thẳng nối hai nguồn là:
11
12
13
14
Trả lời:
Do A, B dao động cùng pha nên số đường cực đại trên AB thoã mãn:
\[\frac{{ - L}}{\lambda } < k < \frac{L}{\lambda }\]
Thay số ta có :
\[\frac{{ - 8}}{{1,2}} < k < \frac{8}{{1,2}}\]
\[ \Leftrightarrow - 6,67 < k < 6,67\]
→ k = ±6, ±5, ±4, ±3, ±2, ±1, 0 .
Đáp án cần chọn là: C
>>>
Hai nguồn sóng cơ AB cách nhau dao động chạm nhẹ trên mặt chất lỏng, cùng tấn số 100Hz, cùng pha theo phương vuông vuông góc với mặt chất lỏng. Vận tốc truyền sóng 20m/s.Số điểm không dao động trên đoạn AB = 1m là :
11 điểm
20 điểm
10 điểm
15 điểm
Trả lời:
Ta có:
Bước sóng :
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{20}}{{100}} = 0,2\left( m \right)\]
A, B dao động cùng pha
=>Số điểm không dao động (cực tiểu) trên AB thỏa mãn:
\[\frac{{ - L}}{\lambda } - \frac{1}{2} < k < \frac{L}{\lambda } - \frac{1}{2}\]
\[ \leftrightarrow - \frac{1}{{0,2}} - \frac{1}{2} < k < \frac{1}{{0,2}} - \frac{1}{2}\]
→ −5,5 < k < 4,5
→ k = −5; ±4; ±3; ±2; ±1; 0
=>Có 10 điểm
Đáp án cần chọn là: C
>>>
Tại hai điểm A,B trên mặt chất lỏng cách nhau 10(cm) có hai nguồn phát sóng theo phương thẳng đứng với các phương trình : u1 = 0,2.cos(50πt)cm và
u1 = 0,2.cos(50πt + π)cm . Vận tốc truyền sóng là 0,5 (m/s). Coi biên độ sóng không đổi. Xác định số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn thẳng AB ?
8
9
10
11
Trả lời:
Bước sóng :
\[\lambda = vT = v\frac{{2\pi }}{\omega } = 0,5.\frac{{2\pi }}{{50\pi }} = 0,02\left( m \right) = 2cm\]
Ta thấy A, B là hai nguồn dao động ngược pha nên số điểm dao động cực đại thoã mãn :
\[\frac{{ - AB}}{\lambda } - \frac{1}{2} < k < \frac{{AB}}{\lambda } - \frac{1}{2}\]
\[ \Rightarrow \frac{{ - 10}}{\lambda } - \frac{1}{2} < k < \frac{{10}}{2} - \frac{1}{2}\]
→ −5,5 < k < 4,5
→ k = −5; ±4; ±3; ±2; ±1; 0
=>Có 10 điểm
Đáp án cần chọn là: C
>>>
Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 10(cm) dao động theo các phương trình : u1 = 0,2.cos(50πt + π)cm và : u1 = 0,2.cos(50πt + \[\frac{\pi }{2}\])cm. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 0,5(m/s). Tính số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn A,BA,B.
8 và 8
9 và 10
10 và 10
11 và 12
Trả lời:
Bước sóng :
\[\lambda = vT = v\frac{{2\pi }}{\omega } = 0,5.\frac{{2\pi }}{{50\pi }} = 0,02\left( m \right) = 2cm\]
Nhìn vào phương trình ta thấy A, B là hai nguồn dao động vuông pha nên số điểm dao động cực đại và cực tiểu là bằng nhau và thoã mãn :
\[\frac{{ - AB}}{\lambda } - \frac{1}{4} < k < \frac{{AB}}{\lambda } - \frac{1}{4}\]
\[ \Leftrightarrow \frac{{ - 10}}{2} - \frac{1}{4} < k < \frac{{10}}{2} - \frac{1}{4}\]
→ −5,25 < k < 4,75
=>Có 10 điểm dao động với biên độ cực đại và 10 điểm dao động cực tiểu.
Đáp án cần chọn là: C
>>>
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp AB cách nhau 40cm40cm dao động cùng pha. Biết sóng do mỗi nguồn phát ra có tần số f = 10(Hz), vận tốc truyền sóng 2(m/s). Gọi M là một điểm nằm trên đường vuông góc với AB tại A và dao đông với biên độ cực đại. Đoạn AM có giá trị lớn nhất là :
20cm
30cm
40cm
50cm
Trả lời:
Ta có
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{200}}{{10}} = 20\left( {cm} \right)\]
Do M là một cực đại giao thoa nên để đoạn AM có giá trị lớn nhất thì M phải nằm trên vân cực đại bậc 1 như hình vẽ và thõa mãn:
d2 – d1 = kλ = 1.20 = 20(cm) (1). ( do lấy k = +1)
Mặt khác, do tam giác AMB là tam giác vuông tại A nên ta có :
\[BM = d{}_2 = \sqrt {{{\left( {AB} \right)}^2} + {{\left( {AM} \right)}^2}} = \sqrt {{{40}^2} + d_1^2} \] (2)
Thay (2) vào (1) ta được :
\[\sqrt {{{40}^2} + d_1^2} - {d_1} = 20\]
\[ \Rightarrow {d_1} = 30\left( {cm} \right)\]
Đáp án cần chọn là: B
Hiện tượng giao thoa sóng là:
Hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau.
Hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Hiện tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Trả lời:
Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau.
Đáp án cần chọn là: C
Có hiện tượng gì xảy ra khi một sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng?
Sóng vẫn tiếp tục truyền thẳng qua khe.
Sóng gặp khe phản xạ trở lại.
Sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới.
Sóng gặp khe rồi dừng lại.
Trả lời:
Khi sóng mặt nước gặp một khe chắn hẹp có kích thước nhỏ hơn bước sóng thì sóng truyền qua khe giống như một tâm phát sóng mới
Đáp án cần chọn là: C
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm dao động với biên độ cực đại.
Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, tồn tại các điểm không dao động.
Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm không dao động tạo thành các vân cực tiểu.
Khi xảy ra hiện tượng giao thoa sóng trên mặt chất lỏng, các điểm dao động mạnh tạo thành các đường thẳng cực đại.
Trả lời:
A, B, C - đúng
D - sai vì: Các gợn sóng có hình các đường hypebol chứ không phải là đường thẳng
Đáp án cần chọn là: D
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, tốc độ truyền sóng là 0,5m/s, cần rung có tần số 40Hz. Khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1S2.
2,5cm
1,25cm
0,625cm
0,3125cm
Trả lời:
Ta có: Bước sóng:
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{0,5}}{{40}} = 0,0125m = 1,25\left( {cm} \right)\]
Khoảng cách giữa 2 cực đại liên tiếp :
\[\frac{\lambda }{2} = \frac{{1,25}}{2} = 0,625cm\]
Đáp án cần chọn là: C
Trên mặt chất lỏng có hai nguồn sóng dao động với cùng biên độ cùng tần số và cùng pha. Ta quan sát được hệ các vân đối xứng. Bây giờ nếu biên độ của một nguồn tăng lên gấp đôi nhưng vẫn dao động cùng pha với nguồn còn lại thì:
Hiện tượng giao thoa vẫn xảy ra, hình dạng và vị trí của các vân giao thoa không thay đổi.
Hiện tượng giao thoa vẫn xảy ra, vị trí các vân không đổi nhưng vân cực tiểu ℓớn hơn và cực đại cũng lớn hơn.
Hiện tượng giao thoa vẫn xảy ra, nhưng vị trí các vân cực đại và cực tiểu đổi chỗ cho nhau.
Hiện tượng giao thoa vẫn xảy ra, vị trí các vân không đổi nhưng vân cực đại giảm xuống, vân cực tiểu tăng lên.
Trả lời:
Giả sử ban đầu:
\[{u_1} = u{}_2 = a\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\,cm\]
\[ \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{A_{\max }} = {a_1} + {a_2} = 2a}\\{{A_{\max }} = \left| {{a_1} - {a_2}} \right| = 0}\end{array}} \right.\]
Nếu:
\[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{u_1} = a\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)}\\{{u_2} = 2a\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)}\end{array}} \right.\]
\[ \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{A_{\max }} = {a_1} + a{'_2} = a + 2a = 3a}\\{{A_{\min }} = \left| {{a_1} - a{'_2}} \right| = a}\end{array}} \right.\]
=>Nếu biên độ của một nguồn tăng lên gấp đôi nhưng vẫn dao động cùng pha với nguồn còn lại thì hiện tượng giao thao vẫn xảy ra, vị trí các vân không đổi nhưng vân cực tiểu lớn hơn và vân cực đại cũng lớn hơn
Đáp án cần chọn là: B
Chọn câu trả lời đúng. Để phân loại sóng ngang hay sóng dọc người ta dựa vào:
Tốc độ truyền sóng và bước sóng.
Phương truyền sóng và tần số sóng.
Phương truyền sóng và tốc độ truyền sóng.
Phương dao động và phương truyền sóng.
Trả lời:
Sóng dọc: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
=>Để phân biệt sóng ngang hay sóng dọc người ta dựa vào phương dao động và phương truyền sóng.
Đáp án cần chọn là: D
Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v1,v2, v3. Nhận định nào sau đây là đúng
v1 >v2>v3
v3 >v2>v1
v2 >v3>v1
v2 >v1>v3
Trả lời:
Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường
Phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ môi trường): vR>vL>vK
=>v1>v2>v3
Đáp án cần chọn là: A
Chọn câu trả lời sai. Năng lượng của sóng truyền từ một nguồn điểm sẽ:
Giảm tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng, khi truyền trong không gian.
Giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng, khi môi trường truyền là một đường thẳng.
Giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng, khi truyền trên mặt thoáng của chất lỏng.
Luôn không đổi khi môi trường truyền sóng là một đường thẳng.
Trả lời:
B - sai vì: Năng lượng sóng luôn không đổi khi môi trường truyền sóng là 1 đường thẳng
Đáp án cần chọn là: B
Một sóng hình sin truyền trên một sợi dây dài. Ở thời điểm tt, hình dạng của một đoạn dây như hình vẽ. Các vị trí cân bằng của các phần tử trên dây cùng nằm trên trục OxOx. Bước sóng của sóng này bằng:
48cm
18cm
36cm
24cm
Trả lời:
Từ đồ thị, ta có:
\[\frac{\lambda }{2} = 33 - 9 = 24cm\]
→ λ = 48cm
Đáp án cần chọn là: A
Sóng cơ có tần số 50Hz truyền trong môi trường với vận tốc 160m/s. Ở cùng một thời điểm, hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau, cách nhau
3,2m
2,4m
1,6m
0,8m
Trả lời:
Ta có bước sóng:
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{160}}{{50}} = 3,2m\]
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên một phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau là 1 bước sóng.
Đáp án cần chọn là: A
Một nguồn dao động điều hoà với chu kỳ 0,04s. Vận tốc truyền sóng bằng 200cm/s. Hai điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng và cách nhau 6 cm, thì có độ lệch pha:
1.5π
1π
3,5π
2,5π
Trả lời:
Ta có:
Bước sóng:
λ = vT = 200.0,04 = 8cm
Độ lệch pha của hai dao động tại hai điểm là:
\[\Delta \varphi = \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{{2\pi 6}}{8} = \frac{3}{2}\pi \]
Đáp án cần chọn là: A
Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz. Người ta thấy hai điểm A, B trên sợi dây cách nhau 200cm 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 là:
500cm/s
1000m/s
500m/s
250cm/s
Trả lời:
2 điểm A, B dao động cùng pha và trên AB có 2 điểm khác dao động ngược pha với A.
→ AB = 2λ = 200cm
→ λ = 100cm
Ta có tốc độ truyền sóng:
v = λf = 100.500 = 50000cm/s = 500m/s
Đáp án cần chọn là: C
Một sóng có tần số 500Hz và tốc độ lan truyền 350m/s. Hỏi hai điểm gần nhất trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng bao nhiêu để giữa chúng có độ lệch pha \[\frac{\pi }{4}\]?
8,75cm
17,5cm
35cm
70cm
Trả lời:
Bước sóng:
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{350}}{{500}} = 0,7m\]
Để độ lệch pha giữa 2 điểm gần nhất là \[\frac{\pi }{4}\]
\[ \leftrightarrow \Delta \varphi = \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{\pi }{4}\]
\[ \to d = \frac{\lambda }{8} = \frac{{0,7}}{8} = 0,0875m = 8,75cm\]
Đáp án cần chọn là: A
Một sợi dây đàn hồi rất dài có đầu A dao động với tần số f và theo phương vuông góc với sợi dây. Biên độ dao động là 4cm, vận tốc truyền sóng trên dây là 4(m/s). Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 28cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha với AA một góc \[\Delta \varphi = \left( {2k + 1} \right)\frac{\pi }{2}\]với k = 0, ±1, ±2, ..... Tính bước sóng λ? Biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 22Hz đến 26Hz.
12cm
8cm
14cm
16cm
Trả lời:
Độ lệch pha:
\[\Delta \varphi = \left( {2k + 1} \right)\frac{\pi }{2} = \frac{{2\pi d}}{\lambda }\]\[ \to f = \left( {2k + 1} \right)\frac{v}{{4d}}\]
Mặt khác: 22Hz < f < 26Hz
\[ \to 22 < f = \left( {2k + 1} \right)\frac{4}{{4d}} < 26\]
\[22 < \left( {2k + 1} \right)\frac{4}{{4.0,28}} < 26\]
→ 2,58 < k < 3,14
→ k = 3
\[ \to f = \left( {2.3 + 1} \right)\frac{4}{{4.0,28}} = 25Hz\]
\[ \to \lambda = \frac{v}{f} = \frac{4}{{25}} = 0,16m = 16cm\]
Đáp án cần chọn là: D
Một sóng ngang có chu kì T = 0,2s truyền trong một môi trường đàn hồi có tốc độ 1m/s. Xét trên phương truyền sóng Ox, vào một thời điểm nào đó một điểm M nằm tại đỉnh sóng thì ở trước M theo chiều truyền sóng, cách M một khoảng từ 42cm đến 60cm có điểm N đang từ vị tri cân bằng đi lên đỉnh sóng . Khoảng cách MN là:
50cm
55cm
52cm
45cm
Trả lời:
Bước sóng:
λ = vT = 1.0,2 = 0,2m
Độ lệch pha:
Khi điểm M ở đỉnh sóng, điểm N ở vị trí cân bằng đang đi lên
Theo hình vẽ thì khoảng cách MN
\[MN = \frac{3}{4}\lambda + k\lambda \]với k = 0; 1; 2; ...
\[0,42 < MN = \frac{3}{4}\lambda + k\lambda < 0,60\]
→ 1,35 < k < 2,25
→ k = 2
\[ \to MN = \frac{3}{4}\lambda + 2\lambda = 0,55m = 55cm\]
Đáp án cần chọn là: B
>>
