Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Lý thuyết Sóng dừng (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 12

    Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng ngắn gọn, chi tiết sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm Vật lí 12 Bài 9.

    1 8,701 20/12/2023
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng

    I. Sự phản xạ của sóng

    1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định

    Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng (ảnh 1)

    2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do

    Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng (ảnh 1)

    II. Sóng dừng

    Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.

    Sóng dừng là kết quả giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ. Sóng tới

    1. Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định

    Dây PQ có hai đầu cố định (hai đầu là hai nút)

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng (ảnh 1)

    Điều kiện để hình thành sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng: l=kλ2

    (k là số bó sóng).

    Số nút sóng: Nnút = k + 1.

    Số bụng sóng: Nbụng = k.

    Suy ra tần số sóng: f=kv2l

    Đặt fo=v2l là tần số (họa âm) cơ bản.

    Ta có f = kfo (fo, 2fo, 3fo,…) là tần số của họa âm bậc k.

    Như vậy muốn tạo sóng dừng phải kích thích với tần số bằng số nguyên lần tần số cơ bản.

    2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do

    Dây PQ có một đầu cố định và một đầu tự do (một đầu là bụng và một đầu là nút)

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 9: Sóng dừng (ảnh 1)

    Điều kiện để hình thành sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài dây bằng số lẻ lần một phần tư bước sóng: l=2k+1λ4

    (k là số bó sóng).

    Số nút sóng: Nnút = k + 1.

    Số bụng sóng: Nbụng = k + 1.

    Suy ra tần số sóng: f=2k+1v4l

    Đặt fo=v4l là tần số (họa âm) cơ bản.

    Ta có f = (2k+1)fo (fo, 3fo, 5fo,…) là tần số của họa âm bậc (2k+1).

    Như vậy muốn tạo sóng dừng phải kích thích với tần số bằng số lẻ lần tần số cơ bản.

    Chú ý:

    - Nút là những điểm luôn luôn đứng yên

    - Bụng là những điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại

    - Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp thì bằng nửa bước sóng.

    Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 9: Sóng dừng

    Câu 1. Bản chất của sóng dừng là hiện tượng

    A. giao thoa sóng.

    B. sợi dây bị tách làm đôi.

    C. sợi dây đang dao động thì dừng lại.

    D. nhiễu xạ sóng.

    Đáp án: A

    Giải thích:

    Bản chất của sóng dừng là sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ.

    Câu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về sóng dừng?

    A. Các điểm nằm trên một bụng thì dao động cùng pha.

    B. Trong sóng dừng có sự truyền pha từ điểm này sang điểm khác.

    C. Điểm bụng là điểm mà sóng tới và sóng phản xạ cùng pha.

    D. Điểm nút là điểm mà sóng tới và sóng phản xạ ngược pha.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    A – Đúng

    B – Sai, vì trong sóng dừng không có sự truyền pha.

    C – Đúng

    D – Đúng

    Câu 3. Phát biểu nào sau đây là đúng?

    A. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì tất cả các điểm trên dây đều dừng lại không dao động.

    B. Khi sóng dừng trên dây đàn hồi thì nguồn phát sóng ngừng dao động còn các điểm trên dây vẫn dao động.

    C. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây chỉ còn sóng phản xạ, còn sóng tới bị triệt tiêu.

    D. Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng yên.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Khi có sóng dừng trên dây đàn hồi thì trên dây có các điểm dao động mạnh xen kẽ với các điểm đứng yên.

    Câu 4. Chọn câu đúng. Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ

    A. cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

    B. ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

    C. luôn cùng pha với sóng tới.

    D. luôn ngược pha với sóng tới.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.

    Câu 5. Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng

    A. một phần tư bước sóng.

    B. một phần ba bước sóng.

    C. một nửa bước sóng.

    D. một bước sóng.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng một nửa bước sóng.

    Câu 5. Sóng dừng là

    A. sóng được tạo thành giữa hai điểm cố định trong một môi trường.

    B. sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

    C. sóng được tạo thành do sự giao thoa của hai sóng kết hợp, trên đường thẳng nối giữa hai tâm phát sóng.

    D. sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Sóng dừng là sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

    Câu 6. Một sợi dây dài 1m, hai đầu cố định và rung với hai bó sóng thì bước sóng của dao động là

    A. 0,5 m.

    B. 1,0 m.

    C. 1,2 m.

    D. 1,5 m.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Sóng dừng hai đầu cố định có hai bó sóng ⇒k=2

    Điều kiện trên dây xảy ra sóng dừng hai đầu cố định là:

    l=kλ2⇒λ=2lk=2.12=1(m)

    Câu 7. Trên một sợi dây dài 90 cm có sóng dừng. Kể cả 2 nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng. Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200 Hz. Sóng truyền trên dây có tốc độ là

    A. 25 m/s.

    B. 40 m/s.

    C. 57 m/s.

    D. 68 m/s.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Trên dây có 10 nút ⇒k=9

    Điều kiện trên dây xảy ra sóng dừng hai đầu cố định:

    l=kλ2⇒λ=2lk=2.909=20(cm)

    Tốc độ truyền sóng:

    v=λf=20.200=4000(cm/s)=40(m/s)

    Câu 8. Một dây đàn dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây). Bước sóng có giá trị là

    A. 0,5 m.

    B. 1,0 m.

    C. 1,2 m.

    D. 1,8 m.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    Vì hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây) nên hai đầu dây là hai nút kế tiếp.

    Chiều dài dây thỏa mãn:

    l=λ2⇒λ=2.l=2.0,6=1,2(m)

    Câu 9. Một dây đàn dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây). Nếu dây dao động với ba bụng thì bước sóng có giá trị là

    A. 0,2 m.

    B. 0,4 m.

    C. 0,6 m.

    D. 0,8 m.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Dây có ba bụng tức là có 3 bó sóng ⇒k=3

    Ta có: l=kλ2⇒λ=2lk=2.0,63=0,4(m)

    Câu 10. Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả 4 nút. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s. Tần số dao động của dây là

    A. 50 Hz.

    B. 100 Hz.

    C. 120 Hz.

    D. 180 Hz.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Kể cả hai đầu dây thì trên dây có 4 nút ⇒ có 3 bó sóng (k = 3)

    Ta có:

    l=kλ2⇒λ=2lk=2.1,23=0,8 (m)

    Tần số dao động trên dây là:

    f=vλ=800,8=100(Hz)

    Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Vật lí lớp 12 đầy đủ, chi tiết khác:

    Tham khảo các loạt bài Vật Lí 12 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 8,701 20/12/2023
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: