Lý thuyết về giao thoa sóng mặt nước, vật lí 11 SÓNG
Giao thoa sóng mặt nước, vật lí 11
Điều kiện để có giao thoa sóng mặt nước
Hai sóng giao thoa là hai sóng kết hợp xuất phát từ hai nguồn kết hợp (2 nguồn dao động cùng phương, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian
Hiện tượng giao thoa sóng mặt nước của hai nguồn cùng pha
Hình ảnh giao thoa sóng lý tưởng
Trong vùng gặp nhau (vùng giao thoa) của hai sóng xuất hiện những điểm mà tại đó mặt nước dao động mạnh và những điểm mà tại đó mặt nước tĩnh lặng (đứng yên không dao động)
Những điểm dao động cực đại nằm trên đường hypebol màu vàng, những điểm đứng yên không dao động nằm trên các đường hypebol màu trắng xen kẽ
Những điểm dao động cực đại nằm trên đường hypebol màu vàng, những điểm đứng yên không dao động nằm trên các đường hypebol màu trắng xen kẽ
Hiện tượng giao thoa sóng cơ là hiện tượng gặp nhau của hai sóng kết hợp tạo ra những vùng giao thoa mà tại đó hình thành nên các điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên không dao động (dao động cực tiểu)
Video bài giảng lý thuyết về giao thoa sóng mặt nước, giao thoa sóng cơ
Giải thích hiện tượng giao thoa sóng mặt nước
Giả sử phương trình dao động của hai nguồn sóng
\[u_{1}=u_{2}=A\cos(\omega t)\]
Phương trình sóng tại M do nguồn s1 truyền đến:.
\[u_{1M}=A\cos(\omega t-\frac{2\pi.x_{1} }{\lambda })\]
Phương trình sóng tại M do nguồn s2 truyền đến:
\[u_{2M}=A\cos(\omega t-\frac{2\pi.x_{2} }{\lambda })\]
Phương trình sóng tổng hợp tại M:
\[u_{M}=u_{1M}+u_{2M}=\] \[2A\cos\frac{\pi (x_{2}-x_{1})}{\lambda } \cos[\omega t-\frac{\pi (x_{2}+x_{1}) }{\lambda }]\]
Biên độ sóng tổng hợp tại điểm M trong vùng giao thoa
\[A_{M}=\left|2A\cos\left ( \frac{\pi d}{\lambda } \right ) \right|\]
Trong đó: d = x2 – x1
Nhận xét:
$(A_{M})_{max}$ =2A => d=k.λ (với k=0, ± 1, ± 2, ± 3 …) $(A_{M})_{min}$ =0 => d=(k+\[\frac{1}{2}\])λ (với k=0, ± 1, ± 2, ± 3 …) $(A_{M})_{max}$: ứng với những điểm mà tại đó biên độ dao động cực đại $(A_{M})_{min}$: ứng với những điểm mà tại đó biên độ dao động cực tiểu
Sự khác nhau của giao thoa sóng giữa hai nguồn cùng pha và hai nguồn ngược pha
Hai nguồn cùng pha: độ lệch pha của hai nguồn Δφ = k2π (k = 0; ± 1; ± 2 …)
Hai nguồn ngược pha: độ lệch pha của hai nguồn Δφ = (2k+1)π (k = 0; ± 1; ± 2 …)
Cách xác định số điểm cực đại cực tiểu trên đường thẳng nối hai nguồn giao thoa (không kể hai nguồn)
Trong đó:
AB: là khoảng cách giữa hai nguồn
dấu [ ] là lấy phần nguyên của giá trị tính: VD: [5,5] = 5; [5,9] = 5
Cách xác định số điểm cực đại, cực tiểu trong giao thoa sóng mặt nước trên đường nối hai điểm bất kỳ
Số cực đại và cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai điểm M và N trong vùng có giao thoa (M gần S1 hơn S2 còn N thì xa S1 hơn S2 ) là số các giá trị của k \((k \in Z)\) tính theo công thức sau ( không tính hai nguồn):
+ Hai nguồn dao động cùng pha: ( $\Delta \varphi = k2\pi$ )
* Số Cực đại: \(\dfrac{{{S_1}M – {S_2}M}}{\lambda } < {\rm{ }}k{\rm{ }} < \dfrac{{{S_1}N – {S_2}N}}{\lambda }\)
* Số Cực tiểu: \(\dfrac{{{S_1}M – {S_2}M}}{\lambda } – \dfrac{1}{2} < {\rm{ }}k{\rm{ }} < \dfrac{{{S_1}N – {S_2}N}}{\lambda } – \dfrac{1}{2}\)
+ Hai nguồn dao động ngược pha: \(\Delta \varphi = \left( {{\bf{2k}} + {\bf{1}}} \right)\pi \)
* Số Cực đại: \(\dfrac{{{S_1}M – {S_2}M}}{\lambda } + \dfrac{1}{2} < {\rm{ }}k{\rm{ }} < \dfrac{{{S_1}N – {S_2}N}}{\lambda } + \dfrac{1}{2}\)
* Số Cực tiểu: \(\dfrac{{{S_1}M – {S_2}M}}{\lambda } < {\rm{ }}k{\rm{ }} < \dfrac{{{S_1}N – {S_2}N}}{\lambda }\)
Trắc nghiệm nhanh về giao thoa sóng
Quiz 25. Giao thoa sóng M1
0 of 29 Questions completed
Questions:
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
You must sign in or sign up to start the quiz.
You must first complete the following:
Quiz complete. Results are being recorded.
0 of 29 Questions answered correctly
Your time:
Time has elapsed
You have reached 0 of 0 point(s), (0 )
Earned Point(s): 0 of 0 , (0 ) 0 Essay(s) Pending (Possible Point(s): 0 )
Would you like to submit your quiz result to the leaderboard?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Current
Review
Answered
Correct
Incorrect
Question 1 of 29
[25.01]. Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Question 2 of 29
[25.02]. Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acosωt. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng
Question 3 of 29
[25.03]. Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vuông góc với mặt nước, có cùng phương trình u = Acosωt. Trong miền gặp nhau của hai sóng, những điểm mà ở đó các phần tử nước dao động với biên độ cực tiểu sẽ có hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến đó bằng
Question 4 of 29
[25.04]. Để khảo sát giao thoa sóng cơ, người ta bố trí trên mặt nước nằm ngang hai nguồn kết hợp S1 và S2 . Hai nguồn này dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha. Xem biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền sóng. Các điểm thuộc mặt nước và nằm trên đường trung trực của đoạn S1 S2 sẽ
Question 5 of 29
[25.05]. Ở mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn kết hợp A và B dao động đều hòa cùng pha với nhau và theo phương thẳng đứng. Biết tốc độ truyền sóng không đổi trong quá trình lan truyền, bước sóng do mỗi nguồn trên phát ra bằng 12 cm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động với biên độ cực đai nằm trên đoạn thẳng AB là
Question 6 of 29
[25.06]. Tại mặt thoáng của một chất lỏng có hai nguồn sóng S1 và S2 dao động theo phương thẳng đứng với cùng phương trình u = acos40ωt (a không đổi, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng bằng 80 cm/s. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai phần tử chất lỏng trên đoạn thẳng S1 S2 dao động với biên độ cực đại là
Question 7 of 29
[25.07]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp được đặt tại A và B dao động theo phương trình $$u_{A}$$ = $$u_{B}$$ = acos25πt (a không đổi, t tính bằng s). Trên đoạn thẳng AB, hai điểm có phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách nhau một khoảng ngắn nhất là 2 cm. Tốc độ truyền sóng là
Question 8 of 29
[25.08]. Tại hai điểm M và N trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp cùng phương và cùng pha dao động. Biết biên độ, tốc độ của sóng không đổi trong quá trình truyền, tần số của sóng bằng 40 Hz và có sự giao thoa sóng trong đoạn MN. Trong đọan MN, hai điểm dao động có biên độ cực đại, cực tiểu gần nhau nhất cách nhau 0,75 cm. Tốc độ truyền sóng trong môi trường này bằng
Question 9 of 29
[25.09]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp được đặt tại A và B dao động theo phương trình uA = uB = acos100πt (a không đổi, t tính bằng s). Trên đoạn thẳng AB, hai điểm có phần tử nước dao động với biên độ cực đại cách nhau là 9 cm. Tốc độ truyền sóng v có giá trị thoả mãn 1,5 m/s < v < 2,25 m/s. Tốc độ truyền sóng là
Question 10 of 29
[25.10]. Hai nguồn sóng cơ A, B cách nhau 93 cm dao động cùng tần số 100 Hz, cùng pha, cùng biên độ theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Tốc độ truyền sóng là 20 m/s. Điểm không dao động trên đoạn AB và gần A nhất, cách A một đoạn
Question 11 of 29
[25.11]. Hai nguồn sóng cơ A, B cách nhau 68 cm dao động cùng tần số 100 Hz, cùng pha, cùng biên độ theo phương vuông góc với mặt chất lỏng. Tốc độ truyền sóng là 14 m/s. Điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn AB và gần B nhất, cách B một đoạn
Question 12 of 29
[25.12]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp được đặt tại A và B dao động theo phương trình uA = uB = acos30πt (a không đổi, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trong nước là 60 cm/s. Hai điểm P, Q nằm trên mặt nước có hiệu khoảng cách đến hai nguồn là PA – PB = 6 cm, QA – QB = 12 cm. Kết luận về dao động của P, Q là
Question 13 of 29
[25.13]. Tại hai điểm S1 , S2 trên mặt nước đặt hai nguồn kết hợp giống nhau có tần số 50 Hz. Tốc độ truyền sóng trong nước là 25 cm/s. Coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Hai điểm M, N nằm trên mặt nước với S1 M = 14,75 cm, S2 M = 12,5 cm và S1 N = 11 cm, S2 N = 14 cm. Kết luận nào là đúng?
Question 14 of 29
[25.14]. Trong thí nghiệm giao thoa trên mặt nước, hai nguồn kết hợp giống nhau dao động với tần số 80 Hz, tốc độ truyền sóng 0,8 m/s. Tính từ đường trung trực của hai nguồn, điểm M cách hai nguồn lần lượt 20,25 cm và 26,75 cm trên
Question 15 of 29
[25.15]. Trên mặt nước nằm ngang, tại hai điểm S1 , S2 cách nhau 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng cơ kết hợp, dao động điều hoà theo phương thẳng đứng có tần số 15 Hz và luôn dao động đồng pha. Biết vận tốc truyền sóng trên mặt nước là 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi khi truyền đi. Số điểm dao động với biên độ cực đại trên đoạn S1 S2 là
Question 16 of 29
[25.16]. Ở mặt thoáng của một chất lỏng, tại hai điểm A và B cách nhau 20 cm có hai nguồn sóng dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng biên độ và cùng tần số 50 Hz. Coi biên độ sóng không đổi khi sóng truyền đi. Tốc độ truyền sóng trên mặt chất lỏng là 3 m/s. Trên đoạn thẳng AB, số điểm dao động có biên độ cực tiểu là
Question 17 of 29
[25.17]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha được đặt tại A và B cách nhau 18 cm. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3,5 cm. Trên đoạn AB, số điểm mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là
Question 18 of 29
[25.18]. Trong thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn A và B cách nhau 16 cm, dao động điều hòa theo phương vuông góc mặt nước với cùng phương trình u = 2cos16πt (u tính bằng mm, t tính bằng s). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 12 cm/s. Trên đoạn AB, số điểm dao động với biên độ cực đại là:
Question 19 of 29
[25.19]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng nước, hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha đặt tại hai điểm A và B cách nhau 16 cm. Sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 3 cm. Trên đoạn AB, số điểm mà tại đó phần tử nước dao động với biên độ cực đại là:
Question 20 of 29
[25.20]. Ba điểm A,B,C trên mặt nước là 3 đỉnh của một tam giác vuông ở A, trong đó A và B là 2 nguồn sóng nước giống nhau, cách nhau 8 cm, cùng phát sóng có bước sóng là 3,2 cm. Khoảng cách AC = 8,4 cm thì số điểm dao động với biên độ cực đại có trên đoạn AC là
Question 21 of 29
[25.21]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 14 Hz và dao động cùng pha. Tại điểm M cách nguồn A, B những khoảng d1 = 19 cm, d2 = 21 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB chỉ có duy nhất một cực đại. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước có giá trị là
Question 22 of 29
[25.22]. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 20 Hz, tại một điểm M cách A và B lần lượt là 16 cm và 20 cm, sóng có biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB có 3 dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
Question 23 of 29
[25.23]. Trong thí nghiệm tạo vân giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động với tần số 13 Hz và dao động cùng pha. Tại một điểm M cách A và B những khoảng d1 = 12 cm; d2 = 14 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?
Question 24 of 29
[25.24]. Trong một thí nghiệm về giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp A, B dao động cùng pha với tần số 30 Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt những khoảng d1 = 21 cm, d2 = 25 cm, sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB có ba dãy không dao động. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là
Question 25 of 29
[25.25]. Trong thí nghiệm về giao thoa trên mặt nước gồm 2 nguồn kết hợp S1 , S2 có cùng tần số tại điểm M cách S1 khoảng 25 cm và cách S2 khoảng 20,5 cm sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của S1 S2 còn có 2 cực đại khác. Cho S1 S2 = 8 cm. Số điểm có biên độ cực tiểu trên đoạn S1 S2 là
Question 26 of 29
[25.26]. Hai nguồn sóng kết hợp A và B cách nhau 50 mm lần lượt dao động theo phương trình u1 = acos(200πt) cm và u2 = acos(200πt) cm trên mặt thoáng của thuỷ ngân. Xét về một phía của đường trung trực của AB, người ta thấy vân thứ k (cực đại hoặc cực tiểu) kể từ đường trung trực của AB đi qua điểm M có MA – MB = 14 mm và vân thứ (k + 3) (cùng loại với vân thứ k) đi qua điểm N có NA – NB = 35 mm. Số điểm cực đại giao thoa trên đoạn AB là
Question 27 of 29
[25.27]. Trên mặt chất lỏng có hai nguồn phát sóng kết hợp A, B cách nhau 16 cm dao động theo phương thẳng đứng với phương trình: $${{u}_{A}}={{u}_{B}}=2\cos 40\pi t\text{ }(mm). $$ Coi biên độ sóng không đổi. Xét các vân giao thoa cùng loại, nằm về một phía với đường trung trực của AB, ta thấy vân thứ k đi qua điểm M có hiệu số AM – BM = 7,5 cm và vân thứ (k + 2) đi qua điểm P có hiệu số AP – BP = 13,5cm. Gọi M’ là điểm đối xứng với M qua trung điểm của AB. Tính số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn MM’ lần lượt là .
Question 28 of 29
[25.28]. Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn kết hợp S1 , S2 cách nhau dao động cùng pha với tần số 20 Hz. Cho M và N là hai điểm trên mặt nước dao động với biên độ cực đại với MS1 = 10 cm; MS2 = 14 cm; NS1 = 12 cm; NS2 = 22 cm, giữa M và N có hai dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước.
Question 29 of 29
[25.29]. Cho 2 nguồn sóng kết hợp, cùng pha, cùng bên độ đặt tại hai điểm A, B trên mặt nước. Người ta thấy M, N là hai điểm ở hai bên đường trung trực của AB, trong đó M dao động với biên độ cực đại, giữa M và đường trung trực của AB còn có 2 dãy cực đại khác; N không dao động, giữa N và đường trung trực của AB còn có 3 dãy cực đại khác. Nếu tăng tần số lên 3,5 lần thì số điểm dao động với biên độ cực đại trên MN tăng lên so với lúc đầu là?
