Ôn thi đại học. cao đẳng môn Vật lý - Phần: Cơ học - Sóng dừng

Sóng dừng C103(ĐHBK 97): Biết rằng một sóng dừng là kết quả của sự giao thoa giữa một sóng tới xác định bởi x1=a0(wt - 2py/l) và một sóng phản xạ xác định bởi x1 = -a0sin(wt + 2py/l): trong đó x1, x2 là li độ tại một điểm phương truyền sóng cách nguồn một khoảng bằng y; a0 và w lần lượt là biên độ và tần số góc của dao động các sóng; l là bước sóng. Hãy thiết lập biểu thức xác định sự phụ thuộc của biên độ dao động tổng hợp x = x1 + x2 vào khoảng cách y; từ đó suy ra mối quan hệ giữa bước sóng và khoảng cách giữa hai bụng và giữa hai nút liền nhau, đồng thời giải thích tại sao sóng tổng hợp có tên sóng dừng. C104 (HVQHQT 98): Một sợi dây mảnh aB không giãn, chiều dài l, đầu B cố định, đầu A dao động. phương trình dao động tại đầu A là : uA = U0sinwt với w =2pf, uA và U0 là li độ và biên độ dao động (có phương dao động vuông góc với dây). A B M x Viết phương trình dao động tại điểm M cách A một khoảng x do sự giao thoa của sóng và sóng phản xạ; biết rằng tốc độ truyền sóng trên dây là v. Coi biên độ dao động U0 không giảm trên dây, các điểm A, B xem là những nút. Tìm điều kiện để trên dây có sóng dừng. Cho biết l=1,2m; f = 100Hz; v = 40m/s; U0 = 1,5cm. Trên dây có sóng dừng không? Nếu có hãy xác định số các điểm nút và điểm bụng trên dây. Xác định bề rộng của một bụng sóng và tốc độ dao động cực đại của bụng sóng. Nếu muốn trên dây có 12 bụng sóng thì tần số f phải bằng bao nhiêu? C105 (ĐHKTQD 2K): Một sợi dây AB có đầu B gắn chặt và đầu A gắn vào một nhánh âm thoa có tần số dao động như hình vẽ. Cho âm thoa dao động ta quan sát thấy trên AB có bốn bụng sóng dừng, B là một nút và A ngay sát một nút sóng dừng. A B Tìm bước sóng l của sóng truyền trên dây. Cho AB = 20cm, f = 10Hz. Tìm vận tốc truyền sóng trên dây. C106(HVNH 98): Một nguồn dao động với tần số 212,5Hz, tạo nên sóng âm trong không khí. Tại cùng một thời điểm, dao động của các phần tử trong không khí cách nhau 80cm (theo phương truyền sóng) có hiệu số pha là bao nhiêu? Vẽ véc tơ mô tả chiều dao động của chúng khi đó. Dùng hai nguồn dao động âm có tần số như trên để tạo thành sóng âm dừng. Tính khoảng cách giữa bụng và nút liên tiếp trên đoạn thẳng nối hai nguồn. C107 (ĐH Mỏ 01): Hai loa điện giống hệt nhau được đặt dối diện nhau tại hai đầu của đoạn AB được đấu song song với một nguồn điện âm tần điều hoà. Lúc đầu hai màng loa dao động cùng chiều. Hai loa trên có phải là hai nguồn sóng kết hợp không? Vì sao? Đứng ở điểm giữa C của đoạn AB sẽ nghe thấy âm của hai loa phát ra mạnh hơn hay yếu hơn so với trường hợp một loa bị ngắt? Vì sao? Cắt hai đầu dây của nguồn nối với một loa, tráo hai đầu dây với nhau rồi nối lại cho loa đó. Đứng ở C sẽ nghe âm của hai loa mạnh hơn hay yếu đi so với trường hợp một loa bị ngắt? Vì sao? Cho rằng khoảng cách AC và bước sóng lớn hơn nhiều so với kích thước người và việc ngắt một loa không làm thay đổi hiệu điện thế hiệu dụng trên hai cực của nguồn. C108 (ĐHNT 01): Một sóng dừng trên dây có dạng: u = 2sin (p/4x).cos(20pt + p/2) cm, trong đó u là li độ tại thời điểm t của một phần tử M trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc O một khoảng là x (x đo bằng cm, t đo bằng giây). C109 (ĐHNT HCM 2K): Sóng dừng trên một sợi dây có dạng: u = a.sinbx.coswt (cm) (1) Trong đó u là li độ dao động tại thời điểm t của một phần tử trên dây mà vị trí cân bằng của nó cách gốc toạ độ O một khoảng x (x đo bằng mét, t đo bằng giây). Cho biết bước sóng = 0,40m; tần số sóng f = 50Hz và biên độ dao động của một phần tử M cách một nút sóng 5cm có giá trị là 5mm. Xác định a, b trong biểu thức (1). Tính vận tốc truyền sóng trên dây. Tính li độ u của một phần tử N cách O một khoảng ON = 50cm tại thời điểm t = 0,25s. Tính vận tốc dao động của phần tử N nói ở câu trên tại thời điểm t = 0,25s. C110 (Bộ đề): Một âm thoa đặt trên miệng của một ống khí hình trụ AB, chiều dài l của ống có thể thay đổi được nhờ dịch chuyển mực nước ở đầu B. Khi âm thoa dao động nó phát ra một âm cơ bản, ta thấy trong ống khí có một sóng dừng ổn định. Hãy giải thích hiện tượng trên. Khi chiều dài của ống thích hợp ngắn nhất l0 = 13cm thì âm là to nhất. Tìm tần số dao động của âm thoa, biết rằng với ống khí nàyđầu B kín là một nút sóng, đầu A hở là một bụng sóng. Vận tốc truyền âm là 340m/s. Khi dịch chuyển mực nước ở đầu B để cho chiều dài l = 65cm ta lại thấy âm là to nhất (lại có cộng hưởng âm). Tìm số bụng sóng trong phần ở giữa hai đầu ở A, B của ống.