tổng hợp lý thuyết và bài tập sóng cơ cực hay có lời giải- đề 5
40 câu hỏi
Ở mặt chất lỏng có hai nguồn sóng A và B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình là uA=uB= acos20πt (với t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng của mặt chất lỏng là 50 cm/s. Gọi M là điểm ở mặt chất lỏng gần A nhất sao cho phần tử chất lỏng tại M sao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn A. Khoảng cách AM la
5 cm
7,5 cm
2,5 cm
4cm
Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp là O1 và O2 dao động cùng pha, cùng biên độ. Chọn hệ tọa độ vuông góc Oxy với gốc tọa độ là vị trí đặt nguồn O1 còn nguồn O2 nằm trên trục Oy. Hai điểm M và N di động trên trục Ox thỏa mãn OM = a; ON = b (a<b). Biết răng ab = 324 cm2; O1 O2 = 18 cm và b thuộc đoạn [21,6; 24] cm. Khi góc MO2N có giá trị lớn nhất thì thấy răng M và N dao động với biên độ cực đại và giữa chúng có hai cực tiểu. Hỏi có bao nhiêu điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn nối hai nguồn?
22
25.
23.
21
Trên một sợi dây có 3 điểm M,N,P. Khi sóng chưa lan truyền thì N là trung điểm của đoạn MP. Khi sóng truyền từ M đến P với biên độ không đổi thì vào thời điểm M và P là 2 điểm gần nhau nhất mà các phần tử tại đó có li độ tương ứng là -6mm, 6mm . Vào thời điểm kế tiếp gần nhất t2=t1+0,75s thì li độ của các phần tử tại M và P đều là 2,5 mm. Tốc độ dao động của phần tử N vào thời điểm t1, có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
4,1cm/s.
1,4cm/s.
2,8cm/s
8 cm/s.
Chọn A
Khi sóng chưa lan truyền thì
3 điểm M,N,P thẳng hàng,
N là trung điểm của MP.
MN = 6 + 6 = 12 mm.
Vào thời điểm gần nhất li độ
xM=2,5mm=xP ,
khi đó N sẽ là trung điểm của cung MP
tức là N nằm ở vị trí biên dương
(sử dụng VTLG)
Biên độ sóng là A = 6+22,52=6,5mm
Khi có sóng truyền qua có thể coi tạm thời điểm t1, N ở vị trí cân bằng theo chiều âm, ở thời điểm t1 N ở vị trí biên dương
⇒t2−t1=0,75=3T4⇒T=1s⇒ω=2π.
⇒vN(t2)=2πA=41mm/s=4,1cm/s.
Trong hiện tượng sóng dừng hai đầu dây cố định, khoảng cách lớn nhất giữa hai vị trí cân bằng trên dây có cùng biên độ 4mm là 130cm. Khoảng cách lớn nhất giữa hai vị trí cân bằng trên dây dao động ngược pha và cùng biên độ 4mm là 110 cm. Biên độ sóng dừng tại bụng gần giá trị nào sau đây
6,7 mm
6,1 mm.
7,1 mm
5,7 mm.
Chọn D.
2 điểm thuộc cùng một bó sóng thì dao động cùng pha, 2 điểm thuộc 2 bó sóng kề nhau thì dao động ngược pha.
⇒130−110=λ2⇒λ=40cm
⇒110=3λ−2d⇒d=5cm.
(d là khoảng cách từ nút đến vị trí có biên độ sóng = 4mm)
Biên độ một điểm trên sợi dây:
AM=AB.sin2πdλ⇔4=ABsin2π.540⇒AB≃5,65mm.
Tại điểm O đặt hai nguồn âm giống hệt nhau phát ra âm đẳng hướng có công suất không đổi. Điểm A cách O một đoạn d m. Trên tia cuông góc với OA tại A lấy điểm B cách A một khoảng 6 m. Điểm M thuộc đoạn AB sao cho AM = 4,5 m. Thay đổi d để góc MOB^ có giá trị lớn nhất, khi đó mức độ cường độ âm tại A là LA=40 dB. Để mức cường độ âm tại M là 50 dB thì cần đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn âm nữa?
33
35
15.
25.
Chọn A
->Thay các giá trị đã biết vào biểu thức trên, ta tìm được n = 35-> ta cần phải đặt thêm tại O 33 nguồn âm nữa.
Tần số của âm cơ bản và họa âm do một dây đàn phát ra tương ứng bằng với tần số của sóng cơ để trên dây đàn có sóng dừng. Trong các họa âm do dây đàn phát ra, có hai họa âm ứng với tần số 2640 Hz và 4400 Hz. Biết âm cơ bản của dây đàn có tần số nằm trong khoảng từ 300 Hz đến 800 Hz. Trong vùng tần số của âm nghe được từ 16 Hz đến 20kHz, có tối đa bao nhiêu tần số họa âm (kể cả âm cơ bản) của dây đàn này?
37.
30.
45.
22.
Chọn C.
Tần số của họa âm là một số nguyên lần tần số âm cơ bản fk=kf01,do vậy
Tại thời điểm đầu tiên t = 0, đầu O của sợi dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động đi lên với tần số 8 Hz. Gọi P, Q là hai điểm cùng nằm trên sợi dây cách O lần lượt 2 cm và 4 cm. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 24 (cm/s), coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Biết vào thời điểm t=316s , ba điểm O, P, Q tạo thành một tam giác vuông tại P. Độ lớn của biên độ sóng gần với giá trị nào nhất trong các giá trị sau đây?
2 cm.
3,5 cm.
3 cm
2,5 cm.
với
t=316s⇒uO=0;uP=−A32;uQ=A32
Chọn hệ trục tọa độ có gốc trùng với đầu O, trục tung trùng với phương trình dao động, trục hoành trùng với phương sợi dây khi duỗi thẳng, ta có tọa độ các điểm:
Cho một sợi dây cao su căng ngang. Làm cho đầu O của dây dao động theo phương thẳng đứng. Hình vẽ mô tả hình dạng sợi dây tại thời điểm t1 ( đường nét liền) và t2 = t1 + 0,2 s (đường nét đứt). Tại thời điểm t3=t2+215 s thì độ lớn li độ của phàn tử M cách đầu O của dây một đoạn 2,4 m (tính theo phương truyền sóng) là 3cm. Gọilà tỉ số của tốc độ cực đại của phần tử trên dây với tốc độ truyền sóng. Giá trị của gần giá trị nào nhất sau đây?
0,025
0,012
0,0196.
0,022.
Tại thời điểm t1 O đang qua vtcb theo chiều âm
Biểu diễn trên đường tròn các vị trí tương ứng của O và M tại các thời điểm t1, t3 như hình bên.
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường liền nét) và t2=t1+Δt (đường nét đứt). Giá trị nhỏ nhất của t2 là 0,08s. Tại thời điểm t2 vận tốc của điểm N trên dây là:
A 0,91 m/s
– 1,81 m/s.
– 0,91 m/s
1,81 m/s.
Chon A
Một nguồn điểm phát sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số f = 20Hz tạo ra sóng tròn đồng tâm tại O truyên trên mặt chất lỏng có tốc độ 40cm/s. Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng mà phần tử tại N dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O còn phần tử M dao động ngược pha với phần tử chất lỏng tại O. Không kể phần tử chất lỏng tại O, số phần tử chất lỏng dao động cùng pha với phần tử chất lỏng tại O trên đoạn MO là 8, trên đoạn NO là 5 và trên MN là 8. Khoảng cách giữa hai điểm M và N có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
26 cm.
18 cm.
14 cm.
22cm
Chọn D
Bước sóng λ=v/f=40/20=2cm.
Các đường trong biểu diễn các điểm cùng pha với nguồn, N nằm trên đỉnh sóng thứ 5. M ngược pha nằm tại điểm gần đỉnh sóng thứ 8:
ON=5λ=10cm.OM=8,5λ=17cm.
Từ hình vẽ thấy để trên đoạn MN có 8 điểm cùng pha với nguồn thì MN phải tiếp tuyến với đỉnh sóng thứ 3 (OH=3λ=6cm).
Ta có: MN=MH+HN=MO2−OH2+ON2−OH2
⇒MN=172−62+102−62≈23,9cm.
Sóng cơ lan truyền qua điểm M rồi đến điểm N nằm cùng nằm trên một phương truyền sóng. Bước sóng bằng 40 cm. Khoảng cách MN bằng 90 cm. Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Tại một thời điểm nào đó phần tử vật chất tại M đang có li độ 2cm thì phần tử vật chất tại N có tốc độ 125,6 cm/s. Sóng có tần số bằng:
12 Hz.
18 Hz.
10 Hz.
15 Hz.
Chọn C.
Độ lệch pha giữa M và N: Δφ=2πMNλ=2π.9040=4,5π
Phương trình li độ và vận tốc tại M và N:
uM=acosωt+φvM=ωAcosωt+φ+π2uN=Acosωt+φ+4,5πvN=ωAcosωt+φ+π2+4,5π=−ωAcosωt+φ
Tại thời điểm t thì:
uM=Acosωt+φ=2cmvN=−ωAcosωt+φ=125,6cm
⇒vNuM=ω=125,62=2πf⇒f=10Hz.
Một sóng cơ học lan truyền trên một sợi dây dài với tần số 5 Hz, vận tốc truyền sóng là 2 m/s, biên độ sóng bằng 1 cm và không đổi trong quá trình lan truyền. Hai phần tử A và B có vị trí cân bằng cách nhau một đoạn L. Từ thời điểm t1 đến thời điểm t1+115s, phần tử tại A đi được quãng đường bằng 1 cm và phần tử tại B đi được quãng đường bằng 3 cm. Khoảng cách L không thể bằng:
50 cm.
10 cm
30 cm
20 cm.
Chọn D
L=2k+1λ4→λ=40cmL=2k+1.10
k=0⇒L=10cmk=1⇒L=30cmk=2⇒L=50cm.
Trên một sợi dây có sóng dừng, hai điểm A và B là hai điểm bụng gần nhau nhất. Khoảng cách lớn nhất giữa A và B là 13 cm. Khi tốc độ dao động của A và B bằng nửa tốc độ cực đại của chúng thì khoảng cách giữa A và B bằng 12cm. Bước sóng trên sợi dây đó bằng?
269cm.
69cm.
253cm.
53cm.
Chọn A.
A, B thuộc 2 bó sóng liên tiếp nên dao động ngược pha. Khoảng cách giữa chúng trong quá trình dao động:
d=AB2+xA+xB2
A, B cách nhau lớn nhất khi chúng ở 2 biên: d=AB2+4AA2=13 (1) (A, B là 2 bụng nên AA=AB)
Khi v=vmax2⇒xA=xB=AA32⇒d=AB2+3AA2=12 (2)
Từ (1) và (2) suy ra:AB=69cm=λ2⇒λ=269cm.
Cho tam giác ABC vuông cân tại A nằm trong một môi trường truyền âm. Một nguồn âm điểm O có công suất không đổi phát âm đẳng hướng đặt tại điểm B khi đó một người M đứng lại C nghe được âm có mức cường độ âm là 40dB. Sau đó di chuyển nguồn âm O trên đoạn AB và người M di chuyển trên đoạn AC sao cho BO = AM. Mức cường độ âm lớn nhất mà người đó nghe được trong quá trình cả hai di chuyển bằng
56,6dB.
46,0dB.
42,0dB.
60,2dB.
Chọn B.
ΔABC vuông cân tại A: CB=AB2
Ta có: MO2=AM2+AO2=AM2+AB−OB2
=AM2+AB2+OB2−2AB.OB
Mà OB = AM nên:
MO2=2AM2−2AM.AB+AB2=2AM−AB22+AB22≥AB22
Dấu “=” xảy ra khi OM nhỏ nhất hay mức cường độ âm tại M lớn nhất
⇒MOmin=AB2=CB2
L−CLM=logMOCB2⇔4−LM=log14⇒LM=4,6B=46dB.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt chất lỏng với hai nguồn giống nhau A và B, cách nhau 8cm, doa động với phương trình uA=uB=acos200πt (cm). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 0,8m/s. Một điểm M trên mặt chất lỏng cách đều 2 điểm A,B một khoảng 8cm. Trên đường trung trực của AB, điểm M1 gần M nhất, dao động cùng pha với M và cách M một khoảng
6cm.
0,91 cm
7,8 cm
0,94 cm
Chọn B.
Một điểm M trên mặt chất lỏng cách đều hai điểm A,B một khoảng 8cm.
⇒ΔMAB cân tại M. M sẽ trễ pha hơn nguồn một góc 2πdMλ=20πrad.
Gọi N là điểm gần M nhất và cùng pha với M -> N trễ pha hơn nguồn góc φN=22πrad.
Ta có:2πdANλ=22π⇒dAN=8,8cm.
Ta có NO=AN2−AB22=7,83cm ⇒MO=AM2−AB22=43cm.
⇒MN=NO−MO=0,91cm.
Phương trình sóng dừng trên một sợi dây có dạng u=40sin2.55πxcosωtmm, 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 0125s. Tốc độ truyền sóng trên sợi dây là:
320 cm/s
100 cm/s.
80 cm/s.
160 cm/s.
Chọn D.
Ta có: 2πxλ=2,5πx⇒λ=0,8m=80cm.
Dễ thấy 10=12λ4⇒ Điểm M cách nut 10 cm dao động với biên độ A22
⇒T4=0,125⇒T=0,5s.⇒v=λT=800,5=160cm/s.
Một sóng cơ truyền theo tia Ox trên sợi dây đàn hồi rất dài với chu kì 6 s. Hình vẽ bên là hình ảnh sợi dây ở các thời điểm t0 và t1. Nếu d1/d2=5/7 thì tốc độ của điểm M ở thời điểm t2=t1+4,25s là:
4π3cm/s
2π3cm/s
4π3cm/s
4π23cm/s
Chọn D
Ta có d1+d2=λd1=57d2⇒d1=5λ12d2=7λ12
độ lệch pha giữa 2 điểm ở d1 và d2 là: Δφ=2πd2−d1λ=π3
2 điểm ở to và t1 có cùng li độ đối xứng qua trục hoành ⇒xM=xd1=xd2=8cosπ6=43
Từ t1 M đi góc φ=4,25.π/3=17π/12rad=255ođến t2 (hình vẽ)
⇒xM3=−42cm⇒vM2=ωA2−x2=π382−422=42π3cm/s.
Giao thoa sóng nước với hai nguồn A, B giống hệt nhau có tần số 2,5Hz và cách nhau 30cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 0,1 m/s. Gọi O là trung điểm của AB. M là trung điểm OB. Xét tia My nằm trên mặt nước và vuông góc với AB. Hai điểm P, Q trên My dao động với biên độ cực đại gần M nhất và xa M nhất cách nhau một khoảng:
34,03cm.
53,73cm
43,42cm.
10,31 cm
Chọn C
λ=v/f=10/2,5=4cm.
Tại M: AM−MB=kλ
⇒kM=AM−MBλ=22,5−7,54=3,75
cực đại k = 1, 2, 3 cắt My:
+) P xa M nhất ứng với cực đại k = 1:PA−PB=λ=4
⇔AM2+PM2−MB2+PM2=4
⇔22,52+PM2−7,52+PM2=4⇒PM=53,73cm.
+) Q gần M nhất ứng với cực đại k = 3:
Tức là AQ−QB=3λ=12
⇔AM2+PM2−MB2+PM2=12
⇔22,52+QM2−7,52+QM2=12⇒qM=10,31cm.
⇒PQ=PM−QM=53,73−10,31=43,42cm.
Một thiết bị dùng để xác định mức cường độ âm được phát ra từ một nguồn âm đẳng hướng đặt tại điểm O, thiết bị bắt đầu chuyển động nhanh dần đều từ điểm M đến điểm N với gia tốc 3m/s2, biết OM=ON3=12m,ΔOMNvuông tại O. Chọn mốc thời gian kể từ thời điểm máy bắt đầu chuyển động thì mức cường độ âm lớn nhất mà máy đo được khi đi từ M đến N là bao nhiêu và tại thời điểm nào? Biết mức cường độ âm đo được tại M là 60dB.
66,02 dB và tại thời điểm 2s.
65,25 dB và tại thời điểm 4s.
66,02 dB và tại thời điểm 2,6s.
61,25 dB và tại thời điểm 2s.
Chọn D.
Khi xác định mức cường độ âm di chuyển từ M đến N thì thu được mức cường độ âm lớn nhất tại U với I là đường vuông góc hạ từ O xuống MN Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta tìm được MI = 6cm, OI = 63cm.
Mức cường độ âm tại I: LI=LM+20logOMIM=60+20log1263=61,25dB.
Thời gian để thiết bị chuyển động từ M đến I: t=2MIa=2.63=2s.
Một sóng hình sin lan truyền trên mặt nước từ nguồn O với bước sóng Ba điểm A, B, C trên hai phương truyền sóng sao cho OA vuông góc với OC và B là một điểm thuộc tia OA sao cho OB > OA. Biết OA = 7λ. Tại thời điểm người ta quan sát thấy giữa A và B có 5 đỉnh sóng (kể cả A và B) và lúc này góc ACB^ đạt giá trị lớn nhất. Số điểm dao động ngược pha với nguồn trên đoạn AC bằng
4
5
6
7
Chọn C.
Giữa A và B có 5 đỉnh sóng với A, B cũng là đỉnh sóng →AB=4λ. Chuẩn hóa λ=1.
Ta có:
tanα=7λhtanβ=11λh→tanβ−α=tanC^=4λh1+77λ2h2=4λh+77λ2h2
Từ biểu thức trên ta thấy góc ACB^ lớn nhất khi h=77.
Gọi M là một điểm trên AC, để M ngược pha với nguồn thì
2πdMλ=2k+1π→dM=2k+10,5
Với khoảng giá trị tính về phía C từ đường vuông góc của O lên AC: 5,47≤dM≤8,7, kết hợp với chức năng Mode -> 7 ta tìm được 4 vị trí.
Tương tự như vậy, ta xét đoạn về phía A: 5,47≤dM≤7 ta tìm được 2 vị trí
-> Trên AC có 6 vị trí.
Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acost. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng
một số nguyên lần bước sóng
một số lẻ lần nửa bước song
một số lẻ lần bước sóng
một số nguyên lần nửa bước sóng
Chọn đáp án A
Hai nguồn đồng bộ → những điểm dao động với biên độ cực đại thỏa mãn ∆d = kλ.
Quan sát sóng dừng trên sợi dây AB, đầu A dao động điều hòa theo phương vuông góc với sợi dây (coi A là nút). Khi đầu B tự do và đầu A dao động với tần số là 22 Hz thì trên dây có 6 nút. Nếu đầu B cố định và giữ nguyên tốc độ truyền sóng của dây, để có 6 nút sóng thì tần số dao động của đầu A phải bằng
18 Hz
25 Hz
20 Hz
23 Hz
Chọn đáp án C
+ Khi đầu B tự do trên dây có 6 nút → chiều dài dây là
l=2k+1λ4=11λ4→λ=4l11
+ Khi đầu B cố định trên dây có 6 nút → chiều dài dây là l=kλ'4=5λ'4→λ'=2l5.
→ f'f=λλ'=4.511.2→f'=f.2022=20Hz
Hai nguồn kết hợp A và B dao động theo phương vuông góc với bề mặt một chất lỏng với phương trình xA=xB=Acosωt, biên độ sóng không đổi khi truyền. Trên AB, khoảng cách giữa năm điểm dao động với biên độ cực đại liên tiếp là 10 cm. Trong đoạn MN thuộc AB có 5 điểm liên tiếp dao động với biên độ A2, kể cả M, N thì khoảng cách MN bằng
5 cm
52cm
62cm
6,25 cm
Chọn đáp án A
Phương trình giao thoa:
x=2Acosd2−d1λπcos(ωt−d2−d1λπ)
→ Biên độ:
Am=2Acosd2−d1λπ=A2→cosd2−d1λπ=±12.
d2−d1=λ4+kλ2;M∈AB→d1+d2=AB
→ hai điểm liên tiếp có biên độ A2 là λ4
Hai cực đại liên tiếp thuộc AB cách nhau λ2
→ 4λ2=10→ λ = 5 cm.
→ Khoảng cách cần tìm: 454=5cm.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, hai nguồn sóng S1 và S2 cách nhau 11cm và dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt nước có cùng phương trình u1= u2 = 5cos100πt (mm). Tốc độ truyền sóng v = 0,5 m/s và biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Chọn hệ chục xOy thuộc mặt phẳng mặt nước khi yên lặng, gốc O trùng với S1, Ox trùng S1S2. Trong không gian, phía trên mặt nước có 1 chất điểm chuyển động mà hình chiếu (P) của nó với mặt nước chuyển động với phương trình quỹ đạo y = x + 2 và có tốc độ v = 52 cm/s. Trong thời gian t = 2 s kể từ lúc (P) có tọa độ x = 0 thì (P) cắt bao nhiêu vân cực đại trong vùng giao thoa sóng ?
13
22
14
15
Chọn đáp án A
Ta có λ = 1 cm.
Quãng đường (P) đi được trong 2 s là 102 cm.
Ta có:
NS2−NS1=22+112−2=55−2≈9,1MS2−MS1=11−102+0−122−102+122≈−3,57
Suy ra MS2−MS1≤kλ≤NS2−NS1.
Ta tìm được 13 giá trị của k.
Một sóng cơ có chu kì 1 s lan truyền trong một môi trường với tốc độ 20 cm/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha nhau là
10 cm
5 cm.
10 cm.
15 cm.
Chọn đáp án A
Bước sóng của sóng cơ này là λ = vT = 20.1 = 20 cm.
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng mà tại đó các phần tử môi trường dao động ngược pha cách nhau nửa bước sóng và bằng 10 cm.
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng cơ?
Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc
Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang
Tốc độ truyền sóng là tốc độ truyền pha dao động
Tốc độ truyền sóng là tốc độ dao động của các phần tử môi trường
Chọn đáp án C
Tốc độ truyền sóng là tốc độ truyền pha dao động.
Khi sóng âm truyền từ môi trường không khí vào môi trường nước thì
tần số của nó không thay đổi
tần số của nó giảm
bước sóng của nó giảm
bước sóng của nó không thay đổi
Chọn đáp án A
Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì tần số không đổi.
Bước sóng tăng (λ = v/f và vr>vl>vk).
Một nguồn âm điểm có công suất bằng 10 W đặt trong không gian đẳng hướng. Cho cường độ âm tại ngưỡng nghe bằng10−12W/m2. Mức cường độ âm tại vị trí cách nguồn 0,5 m xấp xỉ bằng
12 dB
12,5 dB
130,5 dB
125 dB
Chọn đáp án D
Cường độ âm tại điểm cách nguồn 0,5 m là
I=P4πR2=104π.0,52=3,185W/m2
Mức cường độ âm tại điểm đó là
L=10lgII0≈125dB.
Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp A và B dao động cùng pha, cùng tần số, cách nhau AB = 8 cm tạo ra hai sóng kết hợp có bước sóng 2 cm. Đường thẳng Δ song song với AB và cách AB một khoảng 2 cm cắt đường trung trực của AB tại C, cắt vân giao thoa cực tiểu gần C nhất tại M. Khoảng cách CM là
0,56 cm
0,42 cm
0,64 cm
0,5 cm
Chọn đáp án A
Gọi CM=IH=x
Trên hình ta có
d1=AH2+MH2=4+x2+22 (1)
d2=BH2+MH2=4−x2+22(2)
Vì M cực tiểu nên có. d1−d2=k+12λ. Vì cực tiểu gần C nhất nên là cực tiểu thứ nhất, nhận k=0
Vậy có. d1−d2=1cm (3).
Thay (1), (2) vào (3) → 4+x2+22−4−x2+22=1
Giải phương trình ta được CM = x = 0,56cm.
Một sóng ngang truyền theo trục Ox với phương trình u=2cos6πt−4πx+π/3 (cm) (x tính bằng mét và t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng bằng
1,5 m/s
4,5 m/s
3 m/s
6 m/s
Chọn đáp án A
Phương trình sóng có dạng u=Acos2πTt−2πλx+φ0
→ T = 1/3 s và λ = 0,5 m
→ Tốc độ truyền sóng v = λ/T = 0,5.3 = 1,5 m/s.
Phát biểu nào sau đây về đại lượng đặc trưng của sóng cơ học là không đúng?
Tốc độ của sóng chính bằng tốc độ dao động của các phần tử dao động.
Chu kỳ của sóng chính bằng chu kỳ dao động của các phần tử dao động.
Tần số của sóng chính bằng tần số dao động của các phần tử dao động.
Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ.
Chọn đáp án A
Tốc độ làn truyền sóng cơ là tốc độ lan truyền pha dao động được tính bằng v = λ/T = λf. Còn tốc độ dao động của các phần tử dao động được tính bằng v = u’(t).
Hai sợi dây có chiều dài ℓ và 1,5ℓ. Cố định 2 đầu và kích thích để chúng phát âm. Sóng âm của chúng phát ra sẽ có
cùng độ cao
cùng âm sắc
cùng một số họa âm
cùng âm cơ bản
Chọn đáp án C
+ Dây có chiều dài ℓ thì tần số cơ bản là f0=v2l
→ các họa âm lần lượt có tần số là số nguyên lần tần số âm cơ bản:
vl;3v2l;2vl;5v2l;3vl;...
+ Dây có chiều dài 1,5ℓ thì tần số âm cơ bản là f0=v3l
→ các họa âm lần lượt có tần số là số nguyên lần tần số âm cơ bản:
2v3l;vl;4v3l;5v3l;2vl;...
→ Sóng âm do 2 dây phát ra sẽ có cùng một số họa âm.
- Sóng âm do 2 dây này phát ra không thể có cùng âm sắc vì do 2 dụng cụ âm khác nhau phát ra.
- Âm cơ bản của 2 sóng khác nhau.
- Độ cao của 2 âm phụ thuộc vào tần số âm, mà tần số âm cơ bản khác nhau nên độ cao 2 âm là khác nhau.
Trên bề mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B cách nhau 50 cm dao động cùng pha, cùng chu kì T = 0,2 s. Biết tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng v = 40 cm/s. Xét điểm M nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại B. Biết phần tử chất lỏng tại M dao động với biên độ cực đại, M cách B một đoạn nhỏ nhất bằng
2cm
2,04 cm
2,5 cm
2,3 cm
Chọn đáp án B
Đặt AB=l=50 cm, bước sóng λ=v.T=8cm.
Khi hai nguồn dao động cùng pha,số vân có biên độ dao động cực đại bằng số giá trị của k thoả mãn
−lλ<k<lλ⇒−6,25<k<6,25⇒k=0,±1,....,±6.
→ Có 13 vân cực đại, vân chính giữa là vân cực đại bậc k = 0, vân cực đại gần B nhất là vân bậc 6. Điểm M trên đường Bx vuông góc với AB sóng có biên độ cực đại và M gần B nhất thì M là giao điểm của Bx và vân cực đại bậc 6, MA – MB = k.λ= 6.8 = 48 cm.
⇒MA = MB + 48 (cm). MB⊥AB
⇒MA2=AB2+MB2⇔(MB+48)2=AB2+MB2⇔MB2+96MB+482=502+MB2⇔MB=502−48296=2,04cm
Cho một nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong không gian đồng nhất. Cho biết ngưỡng nghe của âm đó bằng 0,1 nW/m2. Nếu tại vị trí cách nguồn âm 1 m có mức cường độ âm là 90 dB thì cường độ âm tại điểm đó bằng
0,1 nw/m2
0,1 w/m2
0,01w/m2
0,1 mw/m2
Chọn đáp án B
Mức cường độ âm I=Io.10L=0,1.10−9.109=0,1W/m2.
Sóng ngang không truyền được trong các chất
rắn, lỏng và khí
rắn và lỏng
rắn và khí
lỏng và khí
Chọn đáp án B
Sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.
Hai nguồn sóng kết hợp S1 và S2 cách nhau 2 m dao động điều hòa cùng pha, phát ra hai sóng có bước sóng 1 m. Một điểm A nằm ở khoảng cách l kể từ S1 và AS1⊥S1S2. Giá trị cực đại của l để tại A có được cực đại của giao thoa là
1,5 m
2 m
1 m
2,5 m
Chọn đáp án A
Điều kiện để tại A có cực đại giao thoa là hiệu đường đi từ A đến hai nguồn sóng phải bằng số nguyên lần bước sóng: d2−d1=kλ↔l2+d2−l=kλ. (Với k = 1, 2, 3...)
Khi l càng lớn đường S1A cắt các cực đại giao thoa có bậc càng nhỏ (k càng bé), vậy ứng với giá trị lớn nhất của l để tại A có cực đại nghĩa là tại A đường S1A cắt cực đại bậc 1 (k = 1).
→ l2+4−l=1→l=1,5m..
Trên mặt một chất lỏng có hai nguồn sóng kết hợp O1O2 cách nhau 24 cm dao động trên cùng phương thẳng đứng với các phương trình uO1=uO2=Acosωt (t tính bằng s, A tính bằng mm). Khoảng cách ngắn nhất từ trung điểm O của O1O2 đến các điểm nằm trên đường trung trực của O1O2 dao động cùng pha với O là 9 cm. Số điểm dao động với biên độ bằng không trên đoạn O1O2 là
16
14
20
18
Chọn đáp án A
Khoảng cách từ M đến các nguồn là dM=122+92=15
Phương trình sóng tại M là uM=2Acosωt−πd1+d2λ=2Acosωt−2πdMλ
Phương trình sóng tại O là
uO=2Acosωt−πd1+d2λ=2Acosωt−24πλ
M dao động cùng pha với O thì
2π.dMλ=24πλ+k2π→dM−12=kλ↔15−12=3=kλ
Điểm M gần O nhất → k = 1 → λ = 3 cm.
Số điểm không dao động trên đoạn O1O2 là số giá trị k nguyên thỏa mãn
−O1O1λ−12≤k≤O1O1λ−12↔−243−12≤k≤243−12
→ -8,5 ≤ k ≤ 7,5.
Có 16 giá trị k nguyên thỏa mãn → có 16 điểm không dao động trên đoạn O1O2.
Trên hình biểu diễn một sóng ngang truyền trên một sợi dây, theo chiều từ trái sang phải. Tại thời điểm t điểm P có li độ bằng không, còn điểm Q có li độ âm và có độ lớn cực đại. Vào thời điểm t + T/4 vị trí và hướng chuyển động của P và Q lần lượt sẽ là
vị trí cân bằng đi xuống; đứng yên
vị trí cân bằng đi xuống; ly độ cực đại
ly độ cực tiểu; vị trí cân bằng đi lên
ly độ cực đại; vị trí cân bằng đi xuống
Chọn đáp án C
Sau thời gian T/4 thì P ở vị trí li độ cực tiểu và Q ở vị trí cân bằng đi lên.
Khi sóng truyền từ một nguồn điểm trong không gian đồng nhất và đẳng hướng và không hấp thụ năng lượng sóng, năng lượng dao động của một phần tử môi trường trên phương truyền sóng sẽ
tăng tỷ lệ với khoảng cách tới nguồn
giảm tỷ lệ với khoảng cách tới nguồn
tăng tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền song
giảm tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng
Chọn đáp án D
Cường độ âm được xác định là năng lượng được sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trên một đơn vị thời gian → W tỉ lệ thuận với I.
Mà khi sóng truyền từ một nguồn điểm trong không gian đồng nhất và đẳng hướng và không hấp thụ năng lượng sóng thì P4πr2
→ W tỉ lệ nghịch với r2
Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi rất dài, tại A là một bụng sóng và tại B là một nút sóng, giữa A và B còn có thêm một nút. Khoảng cách AB bằng
5λ/4
λ/4
λ/2
3λ/4
Chọn đáp án D
Khoảng cách AB = λ/4 + λ/2 = 3λ/4.
