Học tốt Vật lí 12, bài 9: Sóng dừng

Thứ sáu - 09/08/2019 09:48

Hệ thống kiến thức lí thuyết cơ bản cần nhớ, hướng dẫn trả lời câu hỏi sách giáo khoa và giải bài tập Vật lí 12, bài 9: Sóng dừng

A. Kiến thức cơ bản
1. Sự phản xạ của sóng
Sóng đang truyền trong một môi trường, mà gặp một vật cản thì bị phản xạ.
a. Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ và sóng tới luôn luôn ngược pha với nhau.
b. Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ và sóng tới luôn luôn cùng pha với nhau.
2. Sóng dừng là sóng được tạo ra do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ, trên dây xuất hiện các nút sóng và bụng sóng.
Bụng sóng là những điểm dao động với biên độ cực đại, nút sóng là những điểm đứng yên.
Khoảng cách giữa hai bụng liên tiếp hoặc hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng.
3. Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây dài có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng:
hoc tot vat ly 12 bai 9

= k

Với k là số bụng sóng => số nút sóng là k + 1.
4. Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây dài có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần

= (2k+1)

Với k là số nút sóng và cũng là số bụng sóng.

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 12 BÀI 9
C1. Vật cản ở đây là gì ?
Trả lời:
(Hình 9.1) Vật cản ở đây là đầu dây gắn vào tường.

C2. Vật cản ở đây là gì ?
Trả lời:
(Hình 9.2) Vật cản ở đây là đầu tự do.

C. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 12 BÀI 9 TRANG 49
1. Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định có đặc điểm gì?
Trả lời:
Khi phản xạ trên vật cản cố định thì sóng phản xạ ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ cố định.

2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do có đặc điểm gì ?
Trả lời:
Khi phản xạ trên vật cản tự do thì sóng phản xạ cùng pha với sóng tới tại điểm phản xạ tự do.

3. Sóng dừng được tạo thành vì nguyên nhân gì ?
Trả lời:
Sóng dùng được tạo thành là do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.

4. Nút dao động, bụng dao động là gì ? Chúng liên hệ thế nào với bước sóng ?
Trả lời:
• Nút dao động là điểm tại đó, dao động tổng hợp của sóng tới và sóng phản xạ có biên độ cực tiểu.
• Bụng dao động là điểm tại đó, dao động tổng hợp của sóng tới và sóng phản xạ có biên độ cực đại.

5. Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định ?
Trả lời:
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài sợi dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng:

= k

6. Nêu điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do.
Trả lời:
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần:

= (2k+1)

7. Chọn câu đúng.
Tại điểm phản xạ thì sóng phản xạ:
A. Luôn ngược pha với sóng tới.
B. Ngược pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.
C. ngược pha với sóng tới nếu vật cản là tự do.
D. cùng pha với sóng tới nếu vật cản là cố định.
Trả lời:
Chọn đáp án B. Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ sóng tới ngược pha với sóng phản xạ.

8. Chọn câu đúng.
Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng:
A. Một bước sóng.
B. Hai bước sóng.
C. Một phần tư bước sóng.
D. Một nửa bước sóng.
Trả lời:
Chọn đáp án D. Trong hệ thống sóng dừng, khoảng cách giữa hai bụng hoặc hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng.

9. Một dây đàn dài 0,6m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây).
a. Tính bước sóng λ của sóng trên dây.
b. Nếu dây dao dộng với ba bụng thì bước sóng là bao nhiêu?
Trả lời:
a) Hai đầu cố định

= k

=> λ =

theo đề chỉ có một bụng nên k = 1
=> λ = 2.0,6 = l,2(m)
b) Dây có ba bụng, k = 3 => λ =

= 0,4(m)

10. Trên một sợi dây dài l,2m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây, thì trên đây có tất cả bốn nút. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s, tính tần số dao động của dây.
Trả lời:
Trên dây có 4 nút kể cả hai nút ở hai đầy dây, ta có k = 3