Sóng dừng trên dây: Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là?

Sóng dừng trên dây đàn hồi — Bài tập luyện thi THPT

Nguồn gốc: Blog Góc Vật lí · Trích đề thi chính thức Bộ GD&ĐT (mã đề 0260GVL #223)

Đề bài

Một sợi dây căng ngang với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động với cùng biên độ 5 mm là 80 cm, còn khoảng cách xa nhất giữa hai phần tử dây dao động cùng pha với cùng biên độ 5 mm là 65 cm. Tỉ số giữa tốc độ cực đại của một phần tử dây tại bụng sóng và tốc độ truyền sóng trên dây là

Đáp án lựa chọn: A. 0,21 B. 0,41 C. 0,14 D. 0,12

Lời giải chi tiết

Dữ kiện ban đầu:

• Hai điểm dao động cùng biên độ 5 mm và cùng pha ⇒ hai điểm đối xứng qua một bụng sóng.
• Hai điểm dao động cùng biên độ 5 mm nhưng cách xa nhau nhất mà không cùng pha thì phải ngược pha.

Từ hình vẽ (theo mô tả đề bài) ta xác định được hai cặp điểm:

1. (1) và (2) là hai điểm dao động cùng biên độ và cách xa nhau nhất.
2. (3) và (4) là hai điểm dao động cùng pha và cùng biên độ, cũng cách xa nhau nhất.

Ta dùng công thức biên độ biến thiên theo vị trí trên sóng dừng. Với bụng là nơi biên độ cực đại A_max thì biên độ tại điểm cách bụng một đoạn d là:

A(d) = A_max · cos(π d / λ)

Vì đề cho hai loại khoảng cách tương ứng với cùng biên độ 5 mm, ta có hệ về d và λ. Viết hai phương trình dựa trên điều kiện này. Giải hệ sẽ cho bước sóng λ và vị trí tương đối.

Sau khi biến đổi đại số và thay số ta thu được tỉ số:

v_max / v = 0,21

Vậy đáp án đúng: A. 0,21

---

Bài viết "Sóng dừng trên dây đàn hồi" thuộc chủ đề Vật lí luyện thi đại học. Nếu bạn muốn đóng góp nội dung xin để lại nhận xét cuối bài hoặc liên hệ Admin Blog Góc Vật lí (Bùi Công Thắng).

Giao thoa sóng trên mặt nước: Xác định khoảng cách từ một điểm trên mặt nước tới nguồn sóng

Ở mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn sóng A, B cách nhau 18 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = uB = acos20πt (t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên 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 dao động với biên độ cực đại và cùng pha với nguồn A. Khoảng cách AM là 

A. 2,5 cm B. 2 cm C. 5 cm D. 1,25 cm

🖎 Lời giải:

+ Áp dụng kết quả bài toán điều kiện để một vị trí cực đại và cùng pha với nguồn

với n, k cùng chẵn hoặc cùng lẽ

+ Số dãy dao động với biên độ cực đại

+ Để M gần A nhất thì khi đó M phải nằm trên cực đại ứng với k = –3, áp dụng kết quả ta có:

chú ý rằng n là một số lẻ

+ Mặc khác từ hình vẽ ta có thể xác định được giá trị nhỏ nhất của d1 như sau

Thay vào biểu thức trên ta thu được

→ Vậy số lẻ gần nhất ứng với n = 5.

Thay trở lại phương trình (1) ta tìm được d1 = 5 cm

• Chọn đáp án C

Bài viết " Xác định khoảng cách giữa các điểm trên miền giao thoa sóng nước" này thuộc chủ đề Vật lí, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Blog Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. 

 Chúc bạn thành công!

>> Trích ĐỀ THI THỬ THPTQG  NĂM HỌC 2019 LẦN 5 Bài thi  Khoa học Tự nhiên; Môn  VẬT LÝ TRUNG TÂM LUYỆN THI TÔ HOÀNG HÀ NỘI

>> Xem thêm: Trong đoạn mạch RLC nối tiếp, Xác đinh R khi L thay đổi

Sóng dọc: Tìm tốc độ truyền sóng - Blog Góc vật lí

>Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Tìm tốc độ truyền sóng" thuộc chủ đề Sóng cơ . 

Một sóng hình sin lan truyền trong một môi trường dọc theo trục với phương trình là cm. Trong đó t tính bằng giây và x tính bằng m. Tìm tốc độ truyền sóng

A. m/s B. 40 m/s C. 10 m/s D. m/s

Lời giải từ Blog Góc Vật lí

+ Từ phương trình sóng, ta có rad/s, m.

→ Tốc độ truyền sóng m/s 

→ Đáp án C

 

Bài viết "Tìm tốc độ truyền sóng" này thuộc chủ đề Vật lí 12, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

>> Tìm biểu thức tính gia tốc trọng trường con lắc đơn

 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Sóng hình sin lan truyền : Tốc độ truyền sóng là 1,2 m/s. Tìm tốc độ của điểm N

Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Tìm tốc độ của điểm N tại thời điểm t2 trên phương truyền sóng" thuộc chủ đề Sóng cơ.

Một sóng hình sin lan truyền trong một môi trường theo chiều dương trục với tần số 20 Hz và biên độ 10 mm. Tốc độ truyền sóng là 1,2 m/s. M và N là hai điểm trên trục có tọa độ lần lượt là cm và cm. Tại thời điểm điểm M có li độ mm và có vận tốc dương. Tìm tốc độ của điểm N tại thời điểm s.

A. 1257 mm/s

B. 1195 mm/s

C. 1088 mm/s D. 628 mm/s

Lời giải từ Blog Góc Vật lí

+ Bước sóng của sóng cm.

→ Độ lệch pha giữa điểm N tại thời điểm và điểm M tại thời điểm là:

rad → hai dao động ngược pha, do đó tại thời điểm mm thì mm.

Tốc độ của điểm N khi đó mm/s → Đáp án C

Bài viết "Tìm tốc độ của điểm N tại thời điểm t2 trên phương truyền sóng" này thuộc chủ đề Vật lí , bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

Đề xuất liên quan đến "tốc độ truyền sóng" đã xuất bản 

>> Tốc độ của hai chất điểm dao động điều hoà trên hai trục song song

 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Xác định khoảng cách hai điểm trên mặt nước mà phần tử nước ở đó dao động cùng pha với nguồn sóng nước" thuộc chủ đề Sóng cơ. 

Ở mặt nước, một nguồn sóng đặt tại điểm O dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng 5 cm. M và N là hai điểm trên mặt nước mà phần tử nước ở đó dao động cùng pha với nguồn. Trên các đoạn OM, ON và MN có số điểm mà phần tử nước ở đó dao động ngược pha với nguồn lần lượt là 5, 3 và 3. Độ dài đoạn MN có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 40 cm. B. 20 cm.

C.  30 cm. D. 10 cm. 

+ Từ hình vẽ ta có:

  

Chọn đáp án C

Bài viết "Xác định khoảng cách hai điểm trên mặt nước mà phần tử nước ở đó dao động cùng pha với nguồn sóng nước" này thuộc chủ đề Sóng cơ, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

>>  Xác định thời điểm hai vật dao động điều hoà gặp nhau lần đầu

 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Trắc nghiệm Online: Luyện thi đại học môn Vật lí theo chủ đề Sóng cơ học: LT và Sự truyền sóng

Trắc nghiệm Online: Luyện thi đại học môn Vật lí theo chủ đề  Sóng cơ

Đề này gồm có: 

- 5 Câu Lý thuyết truyền sóng (1-5/46 LT)

- 5 Câu bài tập truyền sóng cơ ( Dạng 1  Sự truyền pha dao động)

- Mức độ TB Dễ;

Bạn có thể tìm đọc lại bài này bởi từ khóa: Lý thuyết sóng cơ, Sóng cơ - Vật lí 12, Sự truyền Sóng, Trắc nghiệm Online . 

Luyện thi đại học môn Vật lí theo chủ đề Sóng cơ học

Để ôn luyện hiệu quả cho kỳ thi đại học môn Vật lí theo chủ đề Sóng cơ học, bạn cần tập trung vào các điểm sau:

Kiến thức cơ bản về Sóng cơ

1. Định nghĩa và phân loại sóng cơ học: Nắm vững khái niệm về sóng dọc, sóng ngang và các loại sóng khác như sóng âm.

Khái niệm về sóng dọc

Sóng dọc là loại sóng trong đó dao động của các phần tử môi trường diễn ra theo phương trùng với phương truyền sóng. Điều này có nghĩa là các phần tử của môi trường di chuyển qua lại dọc theo cùng hướng với sóng.
Đặc điểm của sóng dọc:
Trong sóng dọc, các phần tử của môi trường dao động dọc theo phương truyền sóng. Ví dụ điển hình là sóng âm trong không khí, nơi các phân tử không khí di chuyển qua lại dọc theo hướng sóng âm đang truyền đi.
Ví dụ về Sóng cơ
Sóng âm: Khi bạn nói, giọng nói của bạn tạo ra sự dao động trong các phân tử không khí. Các dao động này truyền từ người nói đến người nghe dưới dạng sóng âm.
Sóng trong lò xo: Khi bạn nén hoặc kéo dãn một lò xo và sau đó thả, sóng dọc sẽ truyền qua lò xo khi các cuộn lò xo dao động qua lại dọc theo chiều dài của nó.
Tính chất:
Sóng dọc có thể truyền qua các chất rắn, lỏng và khí.
Tốc độ truyền sóng dọc phụ thuộc vào đặc tính của môi trường truyền sóng, chẳng hạn như mật độ và độ đàn hồi.
Minh họa
Nếu bạn có một lò xo và nén nó ở một đầu, rồi thả ra, sẽ thấy rằng các cuộn lò xo sẽ dao động qua lại dọc theo phương truyền sóng, tạo ra sóng dọc.
Blog Học Cùng Con  Hy vọng giải thích này giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm sóng dọc.

Khái niệm về sóng ngang

Sóng ngang là loại sóng mà dao động của các phần tử môi trường diễn ra vuông góc với phương truyền sóng. Điều này có nghĩa là các phần tử dao động theo một hướng, trong khi sóng truyền đi theo hướng khác.

Đặc điểm của sóng ngang:

Trong sóng ngang, các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Ví dụ điển hình là sóng trên mặt nước, nơi các phân tử nước dao động lên xuống trong khi sóng lan truyền theo chiều ngang.

Ví dụ:

Sóng trên mặt nước: Khi bạn ném một viên đá xuống ao, các gợn sóng tạo ra sẽ lan truyền từ tâm điểm nơi viên đá rơi. Các phân tử nước dao động lên xuống, trong khi sóng lan truyền theo mọi hướng trên mặt nước.

Sóng ánh sáng: Sóng ánh sáng cũng là một dạng sóng ngang, trong đó các dao động của điện trường và từ trường vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

Tính chất:

Sóng ngang thường chỉ truyền qua các chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.

Không thể truyền qua chất khí vì chất khí không có khả năng chống lại lực cắt.

Minh họa

Hãy tưởng tượng bạn đang cầm một sợi dây và lắc một đầu dây lên xuống, bạn sẽ tạo ra các gợn sóng chạy dọc theo sợi dây. Đây chính là sóng ngang, trong đó dây dao động theo phương thẳng đứng và sóng lan truyền theo phương ngang.

Blog Học Cùng Con Hy vọng giải thích này giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm sóng ngang.

Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học: Hiểu rõ biên độ, chu kỳ, tần số, bước sóng và vận tốc truyền sóng.

Công thức quan trọng về sóng cơ, sóng âm

1. Phương trình sóng: $y=A\sin (\omega t+\phi )y\; =\; A\; \backslash sin(\backslash omega\; t\; +\; \backslash varphi)$

2. Liên hệ giữa các đại lượng: $v=f\lambda v\; =\; f\; \backslash lambda$

Bài tập luyện tập về Sóng cơ

1. Giải bài tập cơ bản: Các bài tập về tính toán các đại lượng của sóng như biên độ, bước sóng, và vận tốc.

2. Bài tập nâng cao: Bài tập yêu cầu phân tích đồ thị sóng, tính toán năng lượng sóng, và ứng dụng thực tế của sóng cơ học.

Chiến lược ôn tập chủ đề Sóng cơ học và sóng âm 12

1. Lập kế hoạch ôn tập: Chia nhỏ thời gian học và ôn luyện từng phần kiến thức.

2. Làm đề thi thử: Thực hành với các đề thi thử để làm quen với cấu trúc và dạng câu hỏi.

Hi vọng với những gợi ý trên, bạn sẽ ôn luyện hiệu quả hơn và đạt kết quả tốt trong kỳ thi đại học! 

Chú ý khi giải bài tập Truyền sóng vật lí 12

Khi giải bài tập về truyền sóng trong chương trình Vật lý lớp 12, học sinh cần lưu ý các điểm sau để đạt kết quả tốt nhất:

1. Nắm vững lý thuyết cơ bản về Sóng cơ

• Hiểu rõ các khái niệm cơ bản về sóng cơ học, bao gồm sóng ngang và sóng dọc.

• Nắm vững các đại lượng đặc trưng của sóng như biên độ, chu kỳ, tần số, bước sóng và vận tốc truyền sóng.

2. Công thức quan trọng sóng, truyền sóng, giao thoa sóng

• Phương trình sóng: $y=A\sin (\omega t+\phi )y\; =\; A\; \backslash sin(\backslash omega\; t\; +\; \backslash varphi)$

• Liên hệ giữa các đại lượng: $v=f\lambda v\; =\; f\; \backslash lambda$

• Các công thức về sự giao thoa và nhiễu xạ sóng.

3. Phân loại bài tập Sóng cơ

• Bài tập cơ bản: Tính toán các đại lượng của sóng (biên độ, tần số, vận tốc, bước sóng).

• Bài tập phức tạp: Phân tích các hiện tượng sóng như giao thoa, nhiễu xạ, và cộng hưởng.

4. Kỹ năng giải bài tập chủ đề Sóng cơ

• Đọc kỹ đề bài: Xác định đúng các thông tin và đại lượng cần tìm.

• Vẽ hình minh họa: Vẽ sơ đồ để dễ hình dung và phân tích bài toán.

• Áp dụng công thức: Sử dụng đúng công thức và kiểm tra lại các bước tính toán.

• Kiểm tra kết quả: Đảm bảo kết quả cuối cùng có ý nghĩa và phù hợp với thực tế bài toán.

5. Chiến lược ôn tập chủ đề sóng cơ học 12

• Làm nhiều bài tập: Luyện tập nhiều bài tập đa dạng để nắm chắc các dạng bài.

• Tự kiểm tra: Đặt thời gian giới hạn và tự kiểm tra lại bài làm của mình.

• Tham khảo tài liệu: Sử dụng sách giáo khoa, sách tham khảo và các đề thi thử để luyện tập.

6. Các lỗi thường gặp khi giải bài tập vật lí chủ đề sóng cơ học

• Nhầm lẫn giữa sóng ngang và sóng dọc: Đảm bảo hiểu rõ các đặc điểm và ứng dụng của từng loại sóng.

• Sai công thức: Cẩn thận khi áp dụng công thức, đặc biệt là với các bài toán phức tạp.

• Bỏ qua đơn vị đo: Luôn kiểm tra và chuyển đổi đơn vị đo khi cần thiết.

Hy vọng những lưu ý này sẽ giúp bạn giải bài tập về truyền sóng hiệu quả hơn.

Bài viết này thuộc chủ đề Vật lí 12, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!