Insongdung

Dạng 5. sóng dừng
1. Phương pháp.
a) Điều kiện để có sóng dừng:
+ Đối với sợi dây có hai đầu cố định hay một đầu cố định và một đầu dao động với biên độ nhỏ ( vật cản cố định).
( )
+ Đối với sợi dây có một đầu tự do ( vật cản tự do ).
( ) hoặc ( m = 1, 3, 5, 7,...)
b) Chú ý: Khi có sóng dừng trên dây thì:
+ Khoảng cách giữa một bụng sóng và một nút sóng liên tiếp là
+ Khoảng cách giữa hai bụng sóng hay hai nút sóng liên tiếp là
+ Bề rộng của bụng sóng là 4A.
2. Bài tập
Bài 1: Một sợi dây OA dài l, đầu A cố định, đầu O dao động điều hoà có phương trình
a) Viết phương trình dao động của một điểm M cách A một khoảng bằng d, do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ từ A. Biết vận tốc truyền sóng là v và biên độ sóng coi là không giảm.
b) Xác định vị trí các nút dao động.
Bài 2: Một dây thép AB dài 1,2 m căng ngang. Nam châm điện đặt phía trên dây thép. Cho dòng điện xoay chiều tần số 50 Hz qua nam châm, ta thấy trên dây có sóng dừng với 4 múi sóng. Tìm vận tốc truyền dao động trên dây.
Đ/S: v = 60m/s
Bài 3: Một dây AB treo lơ lửng, đầu A gắn vào một nhánh của âm thoa đang dao động với tần số 100Hz.
a) Biết khoảng cách từ B đến nút dao động thứ 3 kể từ B là 5cm. Tìm bước sóng.
b) Tìm khoảng cách từ B đến các nút và bụng dao động trên dây. Nếu chiều dài của dây là 21cm. Tìm số nút và số bụng sóng dừng nhìn thấy được trên dây.
Đ/S: a) b) d = 2k (cm), số nút: số bụng:
Bài 4: Một dây AB = 2m căng nằm ngang, đầu B cố định, đầu A dao động với chu kì 0,02s. Người ta đếm được từ A đến B có 5 nút.
a) Tìm tốc độ truyền sóng trên dây.
b) Nếu muốn rung dây thành 2 múi thì tần số dao động của A là bao nhiêu?
Đ/S: a) b)
Bài 5: Trên dây đàn hồi AB, đầu B cố định, đầu A gắn vào âm thoa dao động với tần số 120Hz, biên độ 0,4cm. Biết vận tốc truyền sóng trên dây là 6m/s.
a) Viết phương trình sóng tới tại B và sóng phản xạ tạ B.
b) Viết phương trình dao động tại M cách B một đoạn 12,5cm do sóng tới và sóng phản xạ tạo nên.
Bài 6: Một dây cao su dài l = 4m, một đầu cố định, đầu kia cho dao động với tần số f = 2Hz. Khi đó, ở hai đầu là hai nút dao động, ở giữa có 4 nút khác. Tìm vận tốc truyền sóng trên dây.
Đ/S:
Bài 7: Sợi dây OB đầu B tự do, đầu O dao động ngang với tần số 100Hz. Vận tốc truyền sóng trên dây là 4m/s.
a) Cho dây dài l1 = 21cm và l2 = 80 cm thì có sóng dừng xảy ra không? Tại sao?
b) Nếu có sóng dừng hãy tính số bụng và số nút.
c) Với l = 21 cm, muốn có 8 bụng sóng thì tần số dao