OnthiTNchuong3(CB)

CHƯƠNG III .
SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
I/LYÙ THUYEÁT
. 1. Soùng cô : Laø nhöõng dao ñoäng cô lan truyeàn theo thôøi gian trong moät moâi tröôøng .
- Khi soùng lan truyeàn, caùc phaàn töû vaät chaát chæ dao ñoäng taïi choã maø khoâng chuyeån dôøi theo soùng .
- Trong moâi tröôøng ñoàng tính vaø ñaúng höôùng, soùng lan truyeàn vôùi toác ñoä khoâng ñoåi .
- Soùng cô khoâng truyeàn ñöôïc trong chaân khoâng .
Sóng ngang : phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn ( trừ trường hợp của nước) .
Sóng dọc : Phương dao động của các phần tử môi trường cùng phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được cả trong chất khí,
lỏng ,rắn .
2. Các đại lượng đặt trưng cho quá trình sóng
a) Chu kì, tần số của sóng : Tất cả các phần tử của môi trường đều dao động với cùng chu kì và tần số bằng chu kì và tần số của nguồn dao động gọi là chu kì và tần số của sóng .
b) Biên độ sóng : Tại mỗi điểm trong không gian chính là biên độ dao động của phần tử môi trường tại điểm đó. Trong thực tế, càng xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ .
. c) Bước sóng : Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. Là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì .
. d) Tốc độ truyền sóng : Là tốc độ lan truyền biến dạng của môi trường, được đo bằng quãng đường mà sóng truyền đi được trong một đơn vị thời gian .
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào
bản chất của môi trường và vào nhiệt độ của môi trường.
.e) Năng lượng sóng : Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Quá trình truyền sóng là một quá trình truyền năng lượng .
3. Phöông trình soùng cô :
a) Phöông trình cuûa soùng cô truyeàn doïc theo moät ñöôøng thaúng ox coù daïng :
u(x,t) = Acosω(t – x/v)

hay u(x,t) = Acos2π

khi soùng truyeàn theo truïc döông ox.
Phöông trình soùng cho pheùp ta xaùc ñònh ñöôïc li ñoä u cuûa moät phaàn töû soùng taïi moät ñieåm M coù li ñoä x baát kì .
b) Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian.

- Chuyển động của phần tử sóng tại một điểm là dao động điều hòa theo thời gian với
chu kì T

- Hình dạng của sóng tại một thời điểm xác định có dạng hình sin, ta gọi đó là sóng dạng sin hay sóng hình sin. Sau mỗi khoảng bằng bước sóng, thì dao động tại các điểm lại giống hệt nhau.
4. Giao thoa soùng
Nguồn kết hợp :

Hai nguồn dao động S1 , S2 là hai nguồn kết hợp nếu chúng đồng thời thỏa mãn hai điều kiện :
- Dao động với cùng tần số, cùng phương dao động .
- Hiệu số pha là một hằng số ( hiệu số pha có thể
bằng 0 gọi là hai dao động cùng/đồng pha).
Hai sóng do hai nguồn kết hợp tạo ra là hai
sóng kết hợp .
b) 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 chúng luôn luôn làm yếu nhau hoặc triệt tiêu lẫn nhau.
- Tại những điểm mà hiệu số đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực đại : d2 - d1 = k? ; k = 0;
- Tại những điểm nào mà hiệu đường đi bằng một số bán nguyên lần bước sóng thì dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu : d2 - d1 = (k + 0,5)? ; k = 0;
Lưu ý : Hai cực đại/tiểu liên tiếp nằm trên đường thẳng song song với đoạn thẳng nối hai nguồn sóng thì cách nhau nửa bước sóng : ?/2 => cực đại cách cực tiểu liền kề : ?/4 .
.
c) Treân maët nöôùc, khi coù giao thoa, taäp hôïp nhöõng ñieåm coù bieân ñoä cöïc ñaïi hay cöïc tieåu laø nhöõng ñöôøng hypebol xen keõ nhau, ñöôïc goïi laø caùc vaân giao thoa.
5. Soùng döøng
a) Khi phản xạ trên vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới và chúng triệt tiêu lẫn nhau.
Khi phản xạ trên vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới và chúng tăng cường lẫn nhau .
b) Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau và tạo thành một hệ sóng dừng .
Trong sóng dừng, có một số điểm luôn luôn đứng ỵên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng.
Khoảng cách giữa hai nút/bụng liên tiếp thì bằng nửa bước sóng ?/2 => nút cách bụng kế nó một khoảng ?/4 .
Điều kiện để có sóng dừng trên dây đàn hồi hai đầu cố định là chiều dài sợi dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng :
k = 1, 2... ( k là số bụng sóng )
1. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi mộtđầu cố định, một đầu tự do là chiều dài sợi dây bằngsố lẻ lần một phần tư bước sóng : l = (2k + 1)?/4.
k = 0, 1, 2..... ( k là số bụng sóng)
Lưu ý : Số bụng bằng số nút - 1 .
6. Sóng âm
Là những dao động cơ truyền trong các môi trừong khí, lỏng, rắn. Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc .
a) Soùng aâm trong khoâng khí ñöôïc hình thaønh laø do lôùp khoâng khí xung quanh nguoàn aâm bò neùn, daõn, gaây ra .
Toác ñoä truyeàn aâm phuï thuoäc tính ñaøn hoài vaø maät ñoä cuûa moâi tröôøng. Noùi chung toác ñoä truyeàn aâm trong chaát raén lôùn hôn trong chaát loûng, vaø trong chaát loûng lôùn hôn trong chaát khí.
Toác ñoä truyeàn aâm coøn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä .
b) Tai con người chỉ cảm thụ được sóng âm có tần số từ 16Hz đến 20.000Hz. Những sóng âm này gọi là âm thanh.
Những sóng âm có tần số nhỏ hơn gọi là hạ âm.
Những sóng âm có tần số lớn hơn 20.000Hz gọi là siêu âm /
c) Các đặc trưng vật lí của âm : tần số, cường độ,
mức cường độ âm, dạng đồ thị
d) Caùc ñaëc tröng sinh lí cuûa aâm :
- Ñoä cao aâm gaén vôùi taàn soá aâm . Aâm cao coù taàn soá lôùn, aâm thaáp/traàm coù taàn soá nhoû .
- Ñoä to aâm gaén vôùi möùc cöôøng ñoä aâm L : L(dB) = 10lgI/I0 ( I0 laø cöôøng ñoä aâm cuûa aâm chuaån)
- Aâm saéc gaén vôùi ñoà thò dao ñoäng aâm, ñeå phaân bieät cuøng moät aâm coù taàn soá f0 nhöng do caùc nguoàn aâm , nhaïc cuï khaùc nhau phaùt ra . ví duï : cuøng taàn soá ñoù nhöng ñaøn ghi ta, saùo..ta nghe khaùc nhau
- Là hiện tượng tần số và bước sóng của các sóng âm bị thay đổi
( tăng, giảm ) khi nguồn phát âm c/đ tương đối đ/với máy thu .
- Cơng th?c li�n h? gi? t?n s? sĩng f` m� m�y thu thu du?c so v?i t?n s? f do m�y ph�t ph�t ra l�
Trong dĩ
v : t?c d? �m ; vM : t/d? m�y thu ; vs : t/d? c?a ngu?n ph�t .
N?u m�y thu c/d hu?ng v? ngu?n �m thì l?y +vM , ngu?c l?i thí -vM .
N?u ngu?n �m c/d hu?ng v? m�y thu thì l?y -vs , ngu?c l?i thì l?y +vs.
V. HIỆU ỨNG ĐÔP-PLE
BÀI TẬP M?U
1. M?t ngu?i quan s�t m?t chi?c phao tr�n m?t bi?n th?y nĩ nhơ l�n cao 10 l?n trong 18s, kho?ng c�ch gi?a hai ng?n sĩng k? nhau l� 2m. T?c d? truy?n sĩng tr�n m?t bi?n l�
A. v = 1m/s. B. v = 2m/s.
C. v = 4m/s. D. v = 8m/s.
D
1. Chọn A.
Hướng dẫn: Phao nhô lên cao 10 lần trong thời gian 18s, tức là trong 18s phao thực hiện 9 lần dao động, chu kỳ sóng là T = 2s. Khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m, suy ra bước sóng λ = 2m. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v = λ/T = 1m/s.
BÀI TẬP M?U
2. T?i di?m M c�ch t�m sĩng m?t kho?ng x cĩ phuong trình dao d?ng . T?n s? c?a sĩng l�
A. f = 200Hz. B. f = 100Hz. C. f = 100s. D. f = 0,01s.
D
2. Chọn B.
Hướng dẫn: Từ phương trình sóng , ta suy ra tần số góc ω = 200π(rad/s) tần số sóng f = 100Hz.
BÀI TẬP M?U
3. Cho m?t sĩng ngang cĩ phuong trình sĩng l�



, trong dĩ x tính b?ng cm, t tính b?ng gi�y. Bu?c sĩng l�
A . ? = 0,1m. B. ? = 50cm.
C. ? = 8mm. D. ? = 1m.
D
3.Chọn B.
Hướng dẫn: So sánh phương trình treân với phương

trình ta thấy λ = 50cm.
BÀI TẬP M?U
4. Cho m?t sĩng ngang cĩ phuong trình sĩng l�


, trong dĩ x tính b?ng cm, t tính b?ng gi�y. T?c d? truy?n sĩng l�
A. v = 5m/s. B. v = - 5m/s.
C. v = 5cm/s. D. v = - 5cm/s.
D
4. Chọn C.
Hướng dẫn: So sánh phương trình sóng

với phương trình
ta suy ra bước sóng λ = 5cm, chu kỳ sóng là T = 1s vận tốc sóng là v = 5cm/s.
BÀI TẬP M?U
5. M?t d�y d�n d�i 40cm, cang ? hai d?u c? d?nh, khi d�y dao d?ng v?i t?n s? 600Hz ta quan s�t tr�n d�y cĩ sĩng d?ng v?i hai b?ng sĩng. Bu?c sĩng tr�n d�y l�
A. ? = 13,3cm. B. ? = 20cm.
C. ? = 40cm. D. ? = 80cm.
D
5. Chọn C.
Hướng dẫn: Sóng dừng trên dây có hai đầu cố định thì chiều dài dây phải bằng nguyên lần nửa bước sóng. Trên dây có hai bụng sóng, hai dầu là hai nút sóng như vậy trên dây có hai khoảng λ/2, suy ra
bước sóng λ = 40cm.
BÀI TẬP M?U
6. Trong thí nghi?m giao thoa sĩng tr�n m?t nu?c, hai ngu?n k?t h?p A, B dao d?ng v?i t?n s? 20Hz, t?i m?t di?m M c�ch A v� B l?n lu?t l� 16cm v� 20cm, sĩng cĩ bi�n d? c?c d?i, gi?a M v� du?ng trung tr?c c?a AB cĩ 3 d�y c?c d?i kh�c. T?c d? truy?n sĩng tr�n m?t nu?c l� bao nhi�u?
A . v = 20cm/s. B. v = 26,7cm/s.
C. v = 40cm/s. D. v = 53,4cm/s.
D
6. Chọn A.
Hướng dẫn: Giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác suy ra M nằm trên đường k = 4, với điểm M còn thoả mãn BM – AM = kλ.
Suy ra 4λ = 20 – 16 = 4cm → λ = 1cm,
áp dụng công thức v = λf = 20cm/s.
BÀI TẬP M?U
7. T?c d? truy?n �m trong khơng khí l� 340m/s, kho?ng c�ch gi?a hai di?m g?n nhau nh?t tr�n c�ng m?t phuong truy?n sĩng dao d?ng ngu?c pha nhau l� 0,85m. T?n s? c?a �m l�
A. f = 85Hz. B. f = 170Hz.
C. f = 200Hz. D. f = 255Hz..
D
7. Chọn C.
Hướng dẫn: Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha gần nhau nhất trên một phương truyền sóng là một nửa bước sóng  λ = 0,85x2= 1,7m. Sau đó áp dụng công thức tính bước sóng λ = v.T = v/f.
 f= v/ λ = 340/1,7= 200Hz
BÀI TẬP M?U
8. Dùng một âm thoa phát ra âm tần số f = 100Hz, người ta tạo ra tại hai điểm A, B trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ, cùng pha. Khoảng cách AB =2,5cm. tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 75cm/s. số điểm dao động với biên độ cực đại trong đoạn AB là
a. 7 b. 4 c. 6 d. 3
D
HD. ? = v/f = 0,75 cm. M nằm trong AB nên
MA-MB < = AB. Tại M có cực đại nên MA-MB= k? => k Đ
Hướng dẫn:
Từ PT TQ ?

? so sánh với PT u = Acos ?( t + x )?
u = Acos (2?t/T + ?x ) (T=2) ta có 2?/?= ?
? ? = 2 cm
Một sóng truyền dọc trục ox theo phương trình
u = Acos ?( t + x ), trong đó x đo bằng cm, t đo bằng giây. Bước sóng của sóng này bằng
a. 12cm b. 2cm
c. 19,7cm d. 1cm
BÀI TẬP TẠI LỚP
1-1. Sóng dọc là sóng có các phần tử vật chất trong môi trường có phương dao động
a. Hướng theo phương nằm ngang
b. trùng với phương truyền sóng
c. vuông góc với phương truyền sóng
d. Hướng theo phương thẳng đứng
D
3-2. Chọn câu phát biểu đúng về sóng cơ trong các câu sau
a. chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có
sóng truyền qua gọi là chu kì sóng
b. bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm dao động
cùng pha.
c. tốc độ truyền sóng là tốc độ DD của các phân tử .
d. Biên độ sóng không phụ thuộc k/cách tới nguồn .
3-3. Tốc độ truyền sóng trong môi trường đồng tính và đẳng hướng phụ thuộc vào
a. bản chất và nhiệt độ môi trường
b. Bản chất môi trường và cường độ sóng
b. bản chất môi trường và năng lượng sóng d. Bản chất môi trường .
a
3-4. sóng cơ học không truyền được trong
a. chất lỏng b. Chất rắn
c. chân không d. Chất khí
Đ
3-5. Tốc độ truyền sóng tăng dần khi sóng truyền lần lựơt qua các môi trường theo thứ tự sau
a. khí, rắn, lỏng b. rắn, lỏng, khí
c. khí, lỏng, rắn d. Rắn, khí, lỏng .
c
3-6. Giữa tốc độ truyền sóng v , bước sóng ?, tần số sóng f có mối liên hệ
a. ? = v/f b. ? = v.f
c. ? = f/v d. v = ?/f .
a. λ = v/f
3-9. Một sóng truyền dọc trục ox theo phương trình u = Acos ?( t + x ), trong đó x đo bằng cm, t đo bằng giây. Bước sóng của sóng này bằng
a. 12cm b. 2cm
c. 19,7cm d. 1cm
Đ
3- 7. Phương trình dao động của nguồn sóng là
u = Acos?t , sóng truyền đi với vận tốc không đổi v. Phương trình dao động của điểm M cách nguồn một đoạn x là
a. u = A cos (?t - 2?x/?), với ? = 2?v/? .
b. u = A cos (?t - 2?x/v) .
c. u = A cos ( t - 2?x/?), với ? = 2?v/? .
d. u = A cos (?t - 2??/x ), với ? = 2?v/? .
u(x,t) = Acosω(t – x/v)

hay u(x,t) = Acos2π
3-8. Phương ftrình dao động của nguồn 0 là u = 2cos100?t cm. Tốc độ truyền sóng là 10m/s. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Tại điểm M cách nguồn 0 một khoảng 0,3 m trên phương truyền sóng phần tử môi trường dao động theo phương trình :
u = 2cos (100?t - 3?) cm. b. u = 2cos (100?t - 0,3) cm.
c. u = 2cos (100?t + 3?) cm. d. u = 2cos (100?t - 2?/3 ) cm.
3-11. Một sóng cơ lan truyền dọc theo một đường thẳng. Phương trình dao động nguồn 0 là u = A cos?t
Một điểm M cách nguồn 0 bằng ?/3 dao động với li độ
u = 2cm ở thời điểm t = T/2. biên độ sóng bằng
a. 1 cm b. 2cm
c. 4 cm d. 0,5cm
Đ
. 3-12. Một cơ có tần số 120 Hz truyền trong môi trường với vận tốc 60m/s. Bước sóng của nó là
a. 1,5m b. 1m c. 0,5m d. 0,25m
3-13. Một sóng truyền trên mặt biển có ? = 2m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động ngược pha nhau là

a. 3m b. 1 m c. 2m d. 1,5m
Đ
3-15. Sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài tần số f = 500Hz. Hai điểm gần nhau nhất trên sợi dây cách nhau 25cm dao động luôn lệch pha nhau ?/4 . tốc độ truyền sóng trên dây là
a. 0,5km/s b. 1km/s c. 250m/s d. 750m
3-16. Một người quan sát sóng trên mặt hồ thấy khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp bằng 90cm và có 7 đỉnh sóng qua trước mặt anh ta trong 9s. tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
a. 0,6m/s b. 6m/s c. 1,35 m/s d. 1,67m/s
Đ
3-20. Độ cao của âm phụ thuộc vào
a. cường độ và tần số
b. biên độ và bước sóng
c. tần số
d. biên độ
Đ
3-19. Chọn phát biểu sai khi nói về âm
a. môi trường truyền âm có thể là rắn, lỏng, hoặc khí .
b. Những vât liệu như bông , xốp , nhung truyền âm tốt
hơn kim loại
c. tốc độ truyền âm thay đổi theo nhiệt độ .
d. đơn vị cường độ âm là W/m2
3-21. Hai âm có âm sắc khác nhau là do
a. chúng có độ cao và độ to khác nhau
b. chúng khác nhau về tần số
c. các họa âm của chúng có tần số, biên độ khác
nhau .
d. chúng có cường độ khác nhau .
3-22. Phát biểu nào nêu dưới đây là sai ?
a. Ngưỡng nghe là giá trị cực tiểu của cường độ âm còn gây được cảm giác âm cho tai người, không phụ thuộc vào tần số âm .
b. độ cao là một đặc trưng sinh lí của âm, gắn liền với tần số âm .
c. âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm
d. độ to là một đặc trưng sinh lí của âm, gắn liền với mức cường độ âm .
Đ
3-23. Năng lượng mà sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm gọi là
a. mức cường độ âm b. biên độ của âm
c. độ to của âm d. cường độ âm
3-24. Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-4 W/m2 . biết cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12 W/m2 . mức cường độ âm tại điểm đó bằng

a. 108 dB b. 8dB c. 80dB d. 10-8dB
Đ
3-25. Để đảm bảo an toàn lao động cho công nhân , mức cường độ âm trong phân xưởng của một nhà máy phải giữ ở mức không vượt quá 85 dB. Biết cường độ âm chuẩn bằng
10-12 W/m2. Cường độ âm cực đại mà nhà máy đó quy định là
a. 3,16.10-14 W/m2 b. 3,16.10-4 W/m2 .
c. 3,16.104 W/m2 . d. 3,16.10-21 W/m2 .
3-26. Khi cường độ âm tăng gấp 3 lần thì mức cường độ âm
a. tăng thêm 10lg3 (dB)
b. giảm thêm 10lg3 (dB)
c. tăng thêm 10ln3 (dB)
d. giảm thêm 10ln3 (dB)
Đ
3-28. Một sóng âm có tần số 300Hz lan truyền trong không khí với tốc độ 330m/s, độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau 11/3m là
a. 2?/3 rad b. 3?/2 rad
c. 8,07? rad d. 3?/5 rad
Đ
23-29. Giao thoa sóng là hiện tượng
a. các sóng triệt tiêu khi gặp nhau
b. giao nhau của hai sóng tại một điểm trong
môi trường
c. cộng hưởng của hai sóng kết hợp truyền
trong môi trường .
d. gặp nhau của hai sóng kết hợp trong không
gian, trong đó có những chỗ sóng được tăng
cường hoặc bị giảm bớt.
Đ
. 3-32. Trong thí nghiệm giao thoa của hai sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợpA, B dao động với tần số 16Hz. Tại điểm M cách A va B lần lượt là 23,5cm và 16cm sóng có biên độ cực đại, giữa điểm M và đường trung trực của AB có 2 cực đại. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước bằng
a. 0,4m/s b. 0.04m/s c. 0,6m/s d. 0,3m/s
3-33. Dùng một âm thoa phát ra âm tần số f = 100Hz, người ta tạo ra tại hai điểm A , B trên mặt nước hai nguồn sóng cùng biên độ, cùng pha. Khoảng cách
AB =2,5cm. tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 75cm/s. số điểm dao động với biên độ cực đại trong đoạn AB là
a. 3 b. 4 c. 6 d. 7
a
3-2. Chọn câu phát biểu đúng về sóng cơ trong các câu sau
a. chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có
sóng truyền qua gọi là chu kì sóng
b. bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm dao động
cùng pha.
c. tốc độ truyền sóng là tốc độ DD của các phân tử .
d. Biên độ sóng không phụ thuộc k/cách tới nguồn .
3-3. Tốc độ truyền sóng trong môi trường đồng tính và đẳng hướng phụ thuộc vào
a. bản chất và nhiệt độ môi trường
b. Bản chất môi trường và cường độ sóng
b. bản chất môi trường và năng lượng sóng d. Bản chất môi trường .
a