Các dạng bài toán liên quan đến phương trình sóng môn Vật lý lớp 12

Thuý Vân Ngày: 08-03-2024 Lớp 12

Tải xuống 17 3.4 K 34

Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập tài liệu Các dạng bài toán liên quan đến phương trình sóng môn Vật lý lớp 12, tài liệu bao gồm 17 trang giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kỳ thi môn Vật lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.

Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:

BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
Phương pháp giải
1) Phương trình sóng
Giả sử sóng truyền từ điểm M đến điểm N cách nhau một khoảng d trên cùng một phương truyền sóng. Nếu phương trình dao động tại M: $u_{M} = a_{M} \cos (ωt + φ)$ thì phương trình sóng tại N sẽ là $u_{N} = a_{N} \cos (ωt + φ - \frac{2 πd}{λ})$

Dao động tại N trễ hơn dao động tại M là: $∆ φ = \frac{2 πd}{λ} = \frac{2 πd}{vT} = \frac{2 πdf}{v}$

Khi M, N dao động cùng pha $∆ φ = k 2 π (k \in Z), ta tính được λ, τ, ν, f theo k .$

Khi M, N dao động ngược pha $∆ φ = (2 k + 1) π (k \in Z), ta tính được τ, λ, ν, f theo k .$

Khi M, N dao động vuông pha $∆ φ = (2 k + 1) \frac{π}{2}$

Để xác định giá trị nguyên k ta phải căn cứ vào điều kiện ràng buộc:

$λ 1 \leq λ \leq λ 2; v 1 \leq v \leq v 2; T 1 \leq T \leq T 2; f 1 \leq f \leq f 2$

Ví dụ 1: (ĐH-2009) Một nguồn phát sóng cơ dao động theo phương trình u = $4 \cos (4 πt = π / 4$ ) (cm).Biết dao động tại hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng cách nhau 0,5m có độ lệch pha là $λ$ /3. Tốc độ truyền của sóng đó là
A. 1,0 m/s B. 2,0 m/s C. 1,5 m/s D. 6,0 m/s

Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng d thì dao động lệch pha nhau: $∆ φ = \frac{2 πd}{λ} = \frac{ωd}{ν}$

=> $\frac{π}{4} = \frac{4 π . 0, 5}{v} \Rightarrow v = 6 (m)$

Ví dụ 2: (ĐH-2011) Một sóng hình sin truyền theo phương Ox từ nguồn O với tần số 20 Hz, có tốc độ truyền sóng nằm trong khoảng từ 0,7 m/s đến 1 m/s. Gọi A và B là hai điểm nằm trên Ox, ở cùng một phía so với O và cách nhau 10 cm. Hai phần tử môi trường tại A và B luôn dao động ngược pha với nhau. Tốc độ truyền sóng là
A. 100 cm/s B. 80 cm/s. C. 85 cm/s. D. 90 cm/s

Hướng dẫn: Chọn đáp án B

$∆ φ = \frac{2 πdf}{v} = (2 k + 1) π \Rightarrow v = \frac{1}{2 k + 1} (m / s)$