Giao thoa sóng nước: xác định số điểm cức đại, dao động cực tiểu trên đoạn thẳng giữa 2 nguồn (phân tích sâu, giải mẫu, cách dùng công thức, Tải file Word)

📍 Cách học hiệu quả:
✅ Đọc đề → tự làm → kiểm tra đáp án nhanh bên dưới mỗi câu.
📘 Nếu sai hoặc muốn hiểu bản chất, hãy click vào phần "Phân tích sâu" để xem công thức, ý nghĩa, mẹo giải nhanh và sai lầm thường gặp.
💡 Blog Góc vật lí chúc bạn chinh phục thành công dạng bài này!

🌊 Giao thoa sóng cơ – Công thức tính nhanh số điểm cực đại, cực tiểu

🔹 Câu 1 – Hai nguồn cùng pha, tìm số cực đại trên đoạn nối hai nguồn

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha với tần số 20 Hz, vận tốc truyền sóng 40 cm/s. Khoảng cách AB = 7 cm. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB (kể cả hai nguồn A và B) là:

✅ Đáp án nhanh: D

A. 4    B. 5    C. 6    D. 7

📘 Phân tích sâu: công thức, ý nghĩa và cách dùng

🔍 1. Công thức giải nhanh
Bước sóng: λ = v/f = 40/20 = 2 cm.
Với hai nguồn cùng pha, số điểm cực đại trên đoạn AB (kể cả A và B) được tính bởi:
N = 2 × ⌊AB/λ⌋ + 1 (trong đó ⌊ ⌋ là phần nguyên).

📖 2. Áp dụng số liệu
AB/λ = 7/2 = 3,5 ⇒ lấy phần nguyên ⌊3,5⌋ = 3.
N = 2 × 3 + 1 = 7 điểm.
⇒ Đáp án D là chính xác.

📖 3. Giải thích ý nghĩa
Khi hai nguồn cùng pha, trung điểm O của AB luôn là điểm cực đại (k = 0). Các điểm cực đại cách nhau nửa bước sóng. Hai đầu A và B cũng là các điểm cực đại (vì d₁ – d₂ = AB = kλ, với k nguyên).

💡 4. Mẹo làm nhanh
Nếu AB/λ là số nguyên (ví dụ 4, 5, 6...), bạn có thể nhẩm nhanh:
Số cực đại (kể cả nguồn) = 2 × (số nguyên đó) + 1.
Nếu AB/λ là số bán nguyên (3,5; 4,5...), bạn lấy phần nguyên nhân 2 rồi cộng 1 như trên.

⚠️ 5. Sai lầm thường gặp
- Nhầm lẫn giữa số đường cực đại trong vùng giao thoa (vô số) và số điểm cực đại trên đoạn AB (hữu hạn).
- Quên mất rằng A và B cũng là các điểm cực đại khi hai nguồn cùng pha.
- Dùng nhầm công thức của trường hợp hai nguồn ngược pha.

📌 6. Khi nào dùng công thức khác?
- Nếu đề hỏi không kể hai nguồn, bạn lấy N vừa tính trừ đi 2.
- Nếu hai nguồn ngược pha, đáp số cực đại sẽ là 2 × ⌊AB/λ⌋ (không +1), và cực tiểu mới là 2 × ⌊AB/λ⌋ + 1.

🔹 Câu 2 – Hai nguồn ngược pha, tìm số điểm cực tiểu trên đoạn AB

Hai nguồn sóng A, B dao động ngược pha với tần số 30 Hz, v = 60 cm/s, AB = 15 cm. Số điểm đứng yên (cực tiểu giao thoa) trên đoạn AB là:

✅ Đáp án nhanh: C

A. 7    B. 8    C. 15    D. 16

📘 Phân tích sâu: công thức, ý nghĩa và cách dùng

🔍 Công thức:
λ = v/f = 60/30 = 2 cm.
Hai nguồn ngược pha, điểm cực tiểu thỏa: d₂ – d₁ = kλ (với k nguyên) – Đây là điều kiện cho cực tiểu khi ngược pha? Nhầm! Thực tế:
- Cùng pha: cực đại: d₂ – d₁ = kλ, cực tiểu: d₂ – d₁ = (k + 1/2)λ
- Ngược pha: ngược lại: cực đại: d₂ – d₁ = (k + 1/2)λ, cực tiểu: d₂ – d₁ = kλ.
Vậy số điểm cực tiểu trên AB: -AB/λ < k < AB/λ → -15/2 < k < 15/2 → -7,5 < k < 7,5 → k = -7,..., 7 → 15 giá trị.
⇒ Đáp án C (15).
📖 Giải thích ý nghĩa: Khi hai nguồn ngược pha, trung điểm O là cực tiểu (vì hiệu đường đi = 0 = kλ với k=0).
✍️ Mẹo nhớ: Cùng pha thì cực đại chẵn lẻ, ngược pha thì đổi vai trò.

🔹 Câu 3 – Tìm số điểm cực đại trên một đoạn bất kỳ không nối hai nguồn

Trên mặt nước có hai nguồn kết hợp A, B cùng pha cách nhau 16 cm, λ = 4 cm. Xét điểm M trên đường thẳng qua A vuông góc với AB, cách A 12 cm. Số điểm dao động cực đại trên AM là:

✅ Đáp án nhanh: A

A. 2    B. 3    C. 4    D. 5

📘 Phân tích sâu: công thức, ý nghĩa và cách dùng

🔍 Phương pháp:
Số điểm cực đại trên đoạn AM (từ A đến M, không kể A) thỏa: d₂ – d₁ = kλ, với d₁ = MA = x, d₂ = MB = √(AB² + x²).
Khi x chạy từ 0 → 12 cm, hiệu đường đi tăng từ d₂(0)-0 = AB = 16 cm đến d₂(12)-12 = √(16²+12²) - 12 = 20 - 12 = 8 cm.
Vậy d₂ – d₁ biến thiên từ 16 cm về 8 cm (giảm dần). Các giá trị k thỏa: 8/4 ≤ k ≤ 16/4 → 2 ≤ k ≤ 4. Vậy k = 2, 3, 4 → có 3 giá trị? Nhưng k=4 tương ứng x=0 (tại A) không tính → còn k=2,3 → 2 điểm.
⇒ Đáp án A.
📖 Giải thích thêm: Bài toán này thường khiến học sinh nhầm vì quên mất giới hạn của x hoặc không loại trừ điểm nguồn.

🔹 Câu 4 – Điểm dao động với biên độ cực đại trên đường trung trực

Trong giao thoa sóng với hai nguồn cùng pha, khoảng cách giữa hai nguồn là 10 cm, bước sóng 2 cm. Điểm M trên đường trung trực của AB dao động cùng pha với nguồn và gần trung điểm O nhất cách O một khoảng:

✅ Đáp án nhanh: B

A. 2 cm    B. 3 cm    C. 4 cm    D. 5 cm

📘 Phân tích sâu: công thức, ý nghĩa và cách dùng

🔍 Công thức:
Trên đường trung trực, các điểm dao động với biên độ cực đại (do hai sóng cùng pha đến). Để M dao động cùng pha với nguồn, quãng đường từ nguồn đến M phải bằng kλ.
MA = √( (AB/2)² + OM² ) = √(5² + OM²).
MA = kλ = 2k (cm).
Với k = 1 → MA = 2 cm < 5 cm (không thể vì MA ≥ 5 cm).
k = 3 → MA = 6 cm → OM = √(6² - 5²) = √11 ≈ 3,32 cm.
k = 4 → MA = 8 cm → OM = √(64-25)=√39≈6,24 cm.
Giá trị nhỏ nhất ứng với k=3 → OM ≈ 3,32 cm. Gần nhất với 3 cm (đáp án B).
📖 Lưu ý: Đây là dạng kết hợp giao thoa và sóng dừng trên phương truyền. Sai lầm: chọn k=2 (MA=4<5 br="" cm="" l="" v="">

🔹 Câu 5 – Bài toán tổng quát: Xác định biên độ tại một điểm bất kỳ

Tại hai điểm A, B trên mặt nước có hai nguồn sóng kết hợp cùng pha, bước sóng 3 cm. Điểm M cách A 12 cm, cách B 9 cm. Biên độ sóng tại M là (biết mỗi sóng thành phần có biên độ a):

✅ Đáp án nhanh: C

A. 0    B. a    C. 2a    D. a√2

📘 Phân tích sâu: công thức, ý nghĩa và cách dùng

🔍 Công thức biên độ tổng hợp:
A = 2a|cos(π(d₂ – d₁)/λ)|.
d₂ – d₁ = 12 – 9 = 3 cm = λ.
π(d₂ – d₁)/λ = π → cos(π) = -1 → |cos| = 1 → A = 2a.
⇒ Đáp án C.
📖 Giải thích ý nghĩa: Khi hiệu đường đi bằng số nguyên lần bước sóng, hai sóng đến M cùng pha → biên độ cực đại 2a.
⚠️ Học sinh thường quên trị tuyệt đối của cos, dẫn đến ra -2a và bối rối.

📥 Tải file Word 5 câu trắc nghiệm Giao thoa sóng nước (miễn phí)

📖 Bài viết được biên soạn bởi Blog Góc Vật lí – Nơi chia sẻ kiến thức Vật lí THPT, mẹo học tập và các dạng bài tập hay, khó có lời giải chi tiết.
🔔 Ghé thăm ngay để nhận thêm nhiều bài học bổ ích!

 📌 Bạn thấy dạng nào khó hiểu? Hãy bình luận bên dưới để được Blog Góc vật lí giải đáp chi tiết hơn.