Giao thoa là một tính chất quan trọng và đặc trưng của sóng cơ. Để củng cố thêm kiến thức đã học về giao thoa sóng, bài hôm nay chúng ta cùng giải các bài tập giao thoa sóng nhé!
I. Các dạng bài tập giao thoa sóng quan trọng
Dạng 1: Xác định số cực đại – cực tiểu giữa hai điểm MN bất kỳ với độ lệch pha bất kỳ:
Dạng 2: Xác định số cực đại, cực tiểu trên đoạn S1S2 (Khi này M trùng tới S1, N trùng với S2)
Tổng quát:
Dạng 3: Xác định số điểm cực đại cùng pha – ngược pha với nguồn trên đoạn S1S2 (S1; S2 cùng pha)
a) Hai nguồn cách nhau chẵn λ
Cực đại cùng pha với nguồn:
Cực đại ngược pha với nguồn:
b) Hai nguồn cách nhau lẻ λ
Cực đại cùng pha với nguồn:
Cực đại ngược pha với nguồn:
Dạng 4: Xác định biên độ giao thoa sóng:
a) Hai nguồn cùng biên độ
b) Hai nguồn khác biên độ:
Xây dựng phương trình sóng từ nguồn 1 tới M; phương trình từ nguồn 2 tới M
=> Thực hiện bài toán tổng hợp dao động điều hòa bằng máy tính:
Dạng 5: Bài toán đường trung trực
Phương trình điểm M – cùng pha với nguồn
II. Bài tập vận dụng
Câu 1:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt nước với hai nguồn cùng pha có tần số 10 Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v = 50 cm/s. Hỏi tại vị trí M cách nguồn 1 một đoạn d1 = 20 cm và cách nguồn 2 một đoạn d2 = 25 cm, là điểm cực đại hay cực tiểu, và là điểm cực đại hay điểm cực tiểu số mấy?
Giải:
Câu 2:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt nước với hai nguồn cùng pha có tần số 10 Hz, vận tốc truyền sóng trên mặt nước là v= 50 cm/s. Hỏi tại vị trí M cách nguồn 1 một đoạn d1 =17,5 cm và cách nguồn 2 một đoạn d2 =25 cm, là điểm cực đại hay cực tiểu số mấy?
Giải:
Câu 3:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt chất lỏng với 2 nguồn cùng pha có tần số f= 30 Hz, vận tốc truyền sóng trong môi trường là 150 cm/s. Trên mặt chất có 4 điểm có tọa độ so với các nguồn lần lượt như sau: M (d1=25 cm; d2=30 cm); N (d1=5cm; d2=10 cm); O (d1=7cm; d2=12cm); P (d1=27,5 cm; d2=30 cm). Hỏi có mấy điểm nằm trên đường cực đại số 1.
Giải:
Câu 4:
Hai mũi nhọn S1, S2 cách nhau 9 cm, gắn ở đầu một cần rung có tần số f=100 Hz được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v=0,8 m/s. Gõ nhẹ cho cần rung thì 2 điểm S1, S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng: u=acos2πft. Điểm M trên mặt chất lỏng cách đều và dao động cùng pha S1, S2 gần S1, S2 nhất có phương trình dao động như nào?
Giải:
Câu 5:
Hai mũi nhọn S1. S2 cách nhau 9 cm, gắn ở đầu một cầu rung có tần số f = 100Hz được đặt cho chạm nhẹ vào mặt một chất lỏng. Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là v = 0,8 m/s. Gõ nhẹ cho cần rung thì 2 điểm S1,S2 dao động theo phương thẳng đứng với phương trình dạng: u = acos2πft. Điểm M trên mặt chất lỏng cách đều và dao động cùng pha S1 , S2 gần S1 , S2 nhất .Xác định khoảng cách của M đến S1S2.
Giải:
Câu 6:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ với hai nguồn S1S2 cùng pha cách nhau 4m. Tần số của hai nguồn là 10Hz, vận tốc truyền sóng trong môi trường là 16m/s. Từ S1x kẻ đường thẳng vuông góc với S1S2 tại S1 và quan sát trên Sx thấy tại điểm M là điểm cực đại. Hãy tìm khoảng cách MS1 nhỏ nhất.
Giải:
Câu 7:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nươc với hai nguồn sóng cùng pha S1S2 cách nhau 6λ. Hỏi trên S1 S2 có bao nhiêu điểm dao động cực đại và cùng pha với hai nguồn.
Giải:
Câu 8:
Thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng cơ trên mặt nước với hai nguồn cùng pha có tần số là 10 Hz, . M là điểm cực tiểu có khoảng cách đến nguồn 1 là d1 = 25 cm và cách nguồn 2 là d2 = 40 cm. Biết giữa M và đường trung trực còn có 1 cực đại nữa. Xác định vận tốc truyền sóng trên mặt nước.
Giải:
Câu 9:
Tại 2 điểm O1 , O2 cách nhau 48 cm trên mặt chất lỏng có 2 nguồn phát sóng dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: u1 = 5cos( 100π t) (mm) ; u2 = 5cos(100π t + π /2) (mm). Vận tốc truyền sóng trên mặt chất lỏng là 2 m/s. Coi biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền sóng. Số điểm trên đoạn O1O2 dao động với biên độ cực đại ( không kể O1 , O2) là bao nhiêu?
Giải:
Câu 10:
Hai nguồn sóng cơ dao động cùng tần số, cùng pha.Quan sát hiện tượng giao thoa thấy trên đoạn AB có 5 điểm dao động với biên độ cực đại (kể cả A và B). Số điểm không dao động trên đoạn AB là bao nhiêu?
Giải:
Trên đây là phương pháp giải và các bài tập giao thoa sóng. Chúc các bạn học tốt môn Lý.
Xem thêm:
