- Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn ngược pha với sóng tới.
- Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng f, cùng bước sóng và luôn luôn cùng pha với sóng tới.
2. Hiện tượng tạo ra sóng dừng:
Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng.
Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.
3. Đặc điểm của sóng dừng:
- Sóng dừng không truyền tải năng lượng.
- Biên độ dao động của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian.
- Kc giữa hai nút liên tiếp (2 bụng) liên tiếp thì bằng nửa bước sóng ($\frac{\lambda }{2}$)
- Khoảng cách giữa một nút và một bụng kề nhau bằng một phần tư bước sóng
4. Điều kiện để có sóng dừng:
a. Hai đầu là nút sóng:
$l=k\frac{\lambda }{2}\text{ }(k\in {{N}^{*}})$
Số bụng sóng = số bó sóng = k;
Số nút sóng = k + 1
b. Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:
$l=(2k+1)\frac{\lambda }{4}\text{ }(k\in N)$
Số bó sóng nguyên = k
Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1
B- Bài tập có hướng dẫn
CÂU 1. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao 10 lần trong khoảng thời gian 36s và đo được khoảng cách giữa hai đỉnh sóng lân cận là 10m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển:
A. 2,5m/s B. 2,8m/s
C. 40m/s D. 36m/s
Hướng dẫn: Chu kỳ cúa sóng biển: $T=\frac{36}{9}=4s$
Ta có $\lambda =vT\Rightarrow v=\frac{\lambda }{T}=\frac{10}{4}=2,5m/s$. .
CÂU 2. Người ta đặt chìm trong nước một nguồn âm có tần số 725Hz và vận tốc truyền âm trong nước là 1450m/s. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trong nước và dao động ngược pha là:
Ta có \[\Delta \varphi =\frac{2\pi d}{\lambda }\Rightarrow d=\frac{\lambda \Delta \varphi }{2\pi }=\frac{2\pi }{2\pi }=1m\].
CÂU 3. Hai điểm ở cách một nguồn âm những khoảng 6,10m và 6,35m. Tần số âm là 680Hz, vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s. Độ lệch pha của sóng âm tại hai điểm trên là:
CÂU 5. Điều nào sau đây là đúng khi nói về sự giao thoa sóng?
A. Giao thoa sóng là sự tổng hợp các sóng khác nhau trong không gian.
B. Điều kiện để có giao thoa là các sóng phải là sóng kết hợp nghĩa là chúng phải cùng tần số, cùng pha hoặc có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
C. Quỹ tích những điểm dao động cùng pha là một hyperbol.
D. Điều kiện để biên độ sóng cực đại là các sóng thành phần phải ngược pha.
CÂU 6. Chọn câu đúng. Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng tại A, B là: uA = uB = asinwt thì biên độ sóng tổng hợp tại M (với MA = d1 và MB = d2) là:
A. \[2ac\text{os}\pi \left( \frac{\text{(}{{\text{d}}_{\text{1}}}+{{d}_{2}})f}{v} \right)\]. B. \[2a\sin \pi \left( \frac{{{\text{d}}_{\text{1}}}-{{d}_{2}}}{\lambda } \right)\]
C. \[2ac\text{os}\left| \pi \left( \frac{{{\text{d}}_{\text{1}}}-{{d}_{2}}}{\lambda } \right) \right|\] D. \[2a\left| c\text{os}\pi \frac{\text{(}{{\text{d}}_{\text{1}}}-{{d}_{2}})f}{v} \right|\]
CÂU 7. Chọn câu đúng. Thực hiện thí nghiệm giao thoa trên mặt nước: A và B là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng tại A, B là: uA = uB = asinwt thì pha ban đầu của sóng tổng hợp tại M (với MA = d1 và MB = d2) là:
A. \[-\frac{\pi ({{d}_{1}}+{{d}_{2}})}{\lambda }\]. B. \[-\frac{\pi \left| {{d}_{1}}-{{d}_{2}} \right|f}{v}\]
C. \[\frac{\pi ({{d}_{1}}+{{d}_{2}})f}{v}\] D. \[\frac{\pi ({{d}_{1}}-{{d}_{2}})}{\lambda }\]
CÂU 8. Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi \[\Delta \varphi \] là độ lệch pha của hai sóng thành phần. Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị cực đại khi:
A. \[\Delta \varphi =2n\pi \] B. \[\Delta \varphi =(2n+1)\pi \]
C. \[\Delta \varphi =(2n+1)\frac{\pi }{2}\] D. \[\Delta \varphi =(2n+1)\frac{v}{2f}\]
Với n = 0, 1, 2, 3 ...
CÂU 9. Chọn câu đúng. Trong quá trình giao thoa sóng. Gọi \[\Delta \varphi \] là độ lệch pha của hai sóng thành phần. Biên độ dao động tổng hợp tại M trong miền giao thoa đạt giá trị nhỏ nhất khi:
A. \[\Delta \varphi =2n\pi \] B. \[\Delta \varphi =(2n+1)\pi \]
C. \[\Delta \varphi =(2n+1)\frac{\pi }{2}\] D. \[\Delta \varphi =(2n+1)\frac{v}{2f}\]
Với n = 0, 1, 2, 3 ...
CÂU 10. Chọn câu đúng. Trong hiện tượng giao thoa, những điểm dao động với biên độ lớn nhất thì:
A. d = 2n$\pi $
B. \[\Delta \varphi =n\lambda \]
C. d = n$\lambda $
D. \[\Delta \varphi =(2n+1)\pi \]
CÂU 11. Chọn câu đúng. Trong hiện tượng giao thoa, những điểm đứng yên không dao động thì:
A. $d=(n+\frac{1}{2})\frac{v}{f}$
B. \[\Delta \varphi =n\lambda \]
C. d = n$\lambda $
D. \[\Delta \varphi =(2n+1)\frac{\pi }{2}\]
CÂU 12. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về sóng dừng?
A. Khi một sóng tới và sóng phản xạ của nó truyền theo cùng một phương, chúng giao thoa với nhau và tạo thành sóng dừng.
B. Nút sóng là những điểm dao động với biên độ cực đại.
C. Bụng sóng là những điểm đứng yên không dao động.
D. Các bụng sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng.
CÂU 13. Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng dừng?
A. Sóng dừng là sóng có các bụng và các nút cố định trong không gian.
B. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng bước sóng l.
C. Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng \[\frac{\lambda }{2}\]
D. Trong hiện tượng sóng dừng, sóng tới và sóng phản xạ của nó thoả mãn điều kiện nguồn kết hợp nên chúng giao thoa với nhau.
CÂU 14. Chọn câu đúng. Khảo sát hiện tương sóng dừng trên dây đàn hồi AB = l. Đầu A nối với nguồn dao động, đầu B cố định thì sóng tới và sóng phản xạ:
A. Cùng pha. B. Ngược pha.
C. Vuông pha. D. Lệch pha \[\frac{\pi }{4}\].
CÂU 15. Chọn câu đúng. Khảo sát hiện tượng sóng dừng trên dây đàn hồi AB = l. Đầu A nối với nguồn dao động, đầu B tự do thì sóng tới và sóng phản xạ:
A. Vuông pha. B. Lệch pha góc \[\frac{\pi }{4}\].
C. Cùng pha. D. Ngược pha.
CÂU 16. Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển, thấy nó nhô cao 10 lần trong khoảng thời gian 27s. Chu kỳ của sóng biển là:
A. 2,45s B. 2,8s
C. 2,7s D. 3s
CÂU 17. Người ta gõ vào một thanh thép dài và nghe thấy âm nó phát ra. Trên thanh thép người ta thấy hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha nhau thì cách nhau 4m . Biết vận tốc truyền âm trong thép là 5000m/s. Tần số âm phát ra là:
A. 312,5Hz B. 1250Hz
C. 2500Hz D. 625Hz
Hướng dẫn: Vì hai điểm gần nhau nhất và dao động ngược pha nên ta có:
C- Bài tập tự luyện:
CÂU .1. Trên sợi dây OA, đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà có phương trình ${{u}_{O}}=5\sin 5\pi t(cm)$. Vận tốc truyền sóng trên dây là 24cm/s.Bước sóng cúaóng trên dây là:
A. 9,6cm B. 60cm C. 1,53cm D. 0,24cm.
CÂU .2. Trên sợi dây OA, đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà có phương trình ${{u}_{O}}=5\sin 5\pi t(cm)$. Vận tốc truyền sóng trên dây là 24cm/s và giả sử trong quá trình truyền sóng biên độ sóng không đổi. Phương trình sóng tại điểm M cách O đoạn 2,4cm là:
A. ${{u}_{M}}=5\sin (5\pi t+\frac{\pi }{2})(cm)$ B. ${{u}_{M}}=5\sin (5\pi t-\frac{\pi }{4})(cm)$
C. ${{u}_{M}}=5\sin (5\pi t-\frac{\pi }{2})(cm)$ D. ${{u}_{M}}=5\sin (5\pi t+\frac{\pi }{4})(cm)$
CÂU .3. Trên sợi dây OA dài 1,5m , đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà có phương trình ${{u}_{O}}=5\sin 4\pi t(cm)$. Người ta đếm được từ O đến A có 5 nút. Vận tốc truyền sóng trên dây là:
A. 1,2m/s B. 1,5m/s
C. 1m/s D. 3m/s
CÂU .4. Trên sợi dây OA, đầu A cố định và đầu O dao động điều hoà với tần số 20Hz thì trên dây có 5 nút. Muốn trên dây rung thành 2 bụng sóng thì ở O phải dao động với tần số:
A. 40Hz B. 12Hz
C. 50Hz D. 10Hz
CÂU .5. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 28Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt những khoảng d1 = 21cm, d2 = 25cm. Sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy cực đại khác. Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là:
A. 37cm/s B. 112cm/s
C. 28cm/s D. 0,57cm/s
CÂU .6. Trên mặt thoáng của chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B có phương trình dao động là: ${{u}_{A}}={{u}_{B}}=2\sin 10\pi t(cm)$. Vận tốc truyền sóng là 3m/s. Phương trình sóng tại M cách A, B một khoảng lần lượt d1 = 15cm; d2 = 20cm là:
.png)
