TẦN SỐ VÀ TỐC ĐỘ TRUYỀN SÓNG TRÊN DÂY KHI CÓ SÓNG DỪNG
1. Các ví dụ mẫu
Câu 1. (ĐH-2008): Trong thí nghiệm về sóng dừng, trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m với hai đầu cố định, người ta quan sát thấy ngoài hai đầu dây cố định còn có hai điểm khác trên dây không dao động. Biết khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp với sợi dây duỗi thẳng là 0,05 s. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 8 m/s. B. 4 m/s.
C. 12 m/s. D. 16m/s.
Hướng dẫn giải
Sóng dừng hai đầu cố định: \(f = n\frac{v}{{2\ell }}\) (*)
+ Sợi dây duỗi thẳng khi các điểm dao động ở vị trí cân bằng → Khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp sợi dây duỗi thẳng là
\(\frac{T}{2} = 0,05s \Rightarrow T = 0,1s \Rightarrow f = 10Hz\)
+ Kể cả 2 đầu cố định thì trên dây có tổng cộng 4 nút → số bụng là n = 3.
Từ (*) → v = 8 m/s.
- Chọn đáp án A
Câu 2. Quan sát một sóng dừng trên sợi dây AB, A gắn vào âm thoa. Khi B để tự do và âm thoa dao động với tần số 22 Hz thi trên dây có 6 nút. Khi B cố định để trên dây vẫn có 6 nút thì tần số âm thoa là? (coi tốc độ truyền sóng trên dây không đổi)
Hướng dẫn giải
A gắn vào âm thoa ta coi là nút sóng.
+ B tự do, ta có sóng dừng 1 đầu cố định (A), 1 đầu tự do (B) → số bụng bằng số nút n = 6 và
\(\begin{array}{l} {f_1} = \left( {2n - 1} \right)\frac{v}{{4\ell }}\\ \Rightarrow 22 = \left( {2.6 - 1} \right)\frac{v}{{4\ell }}\left( * \right) \end{array}\)
+ B cố định, ta có sóng dừng 2 đầu cố định → số bụng là n = 6 - l = 5 và \({f_2} = n\frac{v}{{2\ell }} \Rightarrow {f_2} = 5.\frac{v}{{2\ell }}\left( {**} \right)\)
Từ (*) và (**) → f2 = 20Hz.
Câu 3. Một sợi dây AB đàn hồi dài 75 cm, B gắn cố định, A gắn vào âm thoa. Tăng dần tần sổ âm thoa thì thấy ứng với với hai tần số liên tiếp 150 Hz và 200 Hz thì trên dây có sóng dừng.
a) Tần số nhỏ nhất của âm thoa mà trên dây có sóng dừng là?
b) Tốc độ truyền sóng trên dây là?
c) Khi tần số âm thoa là 300 Hz trên dây có số nút là?
Hướng dẫn
a) Tần số nhỏ nhất để có sóng dừng 2 đầu cố định:
\({f_{\min }} = \Delta f = \frac{v}{{2\ell }} = 50Hz\)
b) \(\frac{v}{{2\ell }} = 50Hz \Rightarrow v = 75\,m/s\)
c)
\(\begin{array}{l} f = n\frac{v}{{2\ell }} = n{f_{\min }}\\ \Rightarrow n = \frac{f}{{{f_{\min }}}} = \frac{{300}}{{50}} = 6 \end{array}\)
→ Số nút là 7.
2. Bài tập tự luyện
Câu 1. Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản tự do, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới.
B. Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
C. Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới.
D. Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
Câu 2. Trong quá trình truyền sóng, khi gặp vật cản thì sóng bị phản xạ. Tại điểm phản xạ, sóng tới và sóng phản xạ
A. cùng pha. B. không cùng loại.
C. luôn ngược pha. D. cùng tần số.
Câu 3. (CĐ − 2012): Khi nói về sự phản xạ của sóng cơ trên vật cản cố định, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Tần số của sóng phản xạ luôn lớn hơn tần số của sóng tới.
B. Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
C. Tần số của sóng phản xạ luôn nhỏ hơn tần số của sóng tới.
D. Sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
Câu 4. (QG − 2017): Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là λ. Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là
A. \(\frac{\lambda }{2}\) B. 2λ
C. \(\frac{\lambda }{4}\) D. λ
Câu 5. (QG − 2017): Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là λ. Khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là
A. \(\frac{\lambda }{2}\) B. 2λ
C. \(\frac{\lambda }{4}\) D. λ
Câu 6. Trên một sợi dây căng ngang đang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là λ. Khoảng cách giữa một nút sóng và một bụng sóng liền kề (khi sợi dây duỗi thẳng) là
A. \(\frac{\lambda }{2}\) B. 2λ
C. \(\frac{\lambda }{4}\) D. λ
Câu 8. (ĐH − 2007): Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 60m/s. B. 80m/s.
C. 40 m/s. D. 100m/s.
Câu 9. (ĐH − 2009): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 20m/s. B. 600 m/s.
C. 60m/s. D. l0m/s.
Câu 10. (ĐH − 2013): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng (kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên dây là:
A. 0,5 m. B. 2 m.
C. 1 m. D.1,5 m.
Câu 11. (CĐ − 2009): Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. số bụng sóng trên dây là
A. 3. B. 5.
C. 4. D. 2.
Câu 12. (CĐ − 2010): Một sợi dây AB có chiều dài 1 m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, B được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 50m/s. B. 2 cm/s.
C. 10m/s. D. 2,5 cm/s.
Câu 13. (ĐH − 2012): Trên một sợi dây đàn hồi dài 100 cm với hai đầu A và B cố định đang có sóng dừng, tần số sóng là 50 Hz. Không kể hai đầu A và B, trên dây có 3 nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 15 m/s. B. 30 m/s.
C. 20m/s. D. 25 m/s.
Câu 14. (ĐH − 2010): Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hòa với tàn số 40 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định, A được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là 20 m/s. Ke cả A và B, trên dây có
A. 3 nút và 2 bụng. B. 7 nút và 6 bụng.
C. 9 nút và 8 bụng. D. 5 nút và 4 bụng.
Câu 15. Trên một sợi dây đàn hồi với hai đầu A và B cố định đang có sóng dùng với tần số sóng là 25 Hz. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 1,2 m/s và tổng số bụng sóng và nút sóng trên dây là 27. Chiều dài của dây bằng
A. 0,312 cm. B. 3,12 m.
C. 31,2 cm. D. 0,336 m.
Câu 16. Sóng dừng trên dây AB có chiều dài 32 cm với đàu A, B cố định. Tần số dao động của dây là 50 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Trên dây có
A. 5 nút; 4 bụng. B. 4 nút; 4 bụng.
C. 8 nút; 8 bụng. D. 9 nút; 8 bụng.
Câu 17. Một sợi dây đàn hồi dài 130 cm, có đầu A cố định, đầu B tự do dao động với tần 100 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 40 m/s. Trên dây có
A. có 6 nút sóng và 6 bụng sóng. B. có 7 nút sóng và 6 bụng sóng,
C. có 7 nút sóng và 7 bụng sóng. D. có 6 nút sóng và 7 bụng sóng.
Câu 18. Sóng dừng trên dây AB có chiều dài 22 cm với đầu B tự do. Tần số dao động của dây là 50 Hz, tốc độ truyền sóng trên dây là 4 m/s. Trên dây có
A. 6 nút và 6 bụng. B. 4 nút và 4 bụng.
C. 8 nút và 8 bụng. D. 6 nút và 4 bụng
Câu 19. Một sợi dây dài 2 m với hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Sóng truyền trên dây với tốc độ 20 m/s. Biết rằng tần số của sóng truyền trên dây có giá trị ứong khoảng từ 11 Hz đến 19 Hz. Tính cả hai đầu dây, số nút sóng trên dây là
A. 5. B. 3.
C. 4. D. 2.
Câu 20. Một sợi dây dài 1,2 m với hai đầu cố định, đang có sóng dừng với tần số 20 Hz. Biết rằng tốc độ sóng truyền trên dây có giá trị trong khoảng từ 10 m/s đến 15 m/s. Tính cả hai đầu dây, số nút sóng trên dây là
A. 5. B. 3.
C. 4. D. 2.
Câu 21. (ĐH − 2011): Một sợi dây đàn hồi căng ngang, hai đầu cố định. Trên dây có sóng dừng, tốc độ truyền sóng không đổi. Khi tàn số sóng trên dây là 42 Hz thì trên dây có 4 điểm bụng. Nếu trên dây có 6 điểm bụng thì tần số sóng trên dây là
A. 252 Hz. B. 126 Hz
C. 28 Hz. D. 63 Hz.
Câu 22. Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi AB thì thấy trên dây có 7 nút (kể cả 2 đầu A và B) với tần số sóng là 42 Hz. Tốc độ truyền sóng không đổi, muốn trên dây có 5 nút (tính cả 2 đầu A, B) thì tần số sóng có giá trị là
A. 30 Hz. B. 63 Hz.
C. 28 Hz. D. 58,8 Hz.
Câu 23. Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi AB với tần số dao động là 27 Hz thì thấy trên dây có 5 nút (kể cả hai đầu cố định A và B). Tốc độ truyền sóng không đổi, muốn trên dây có sóng dừng và có tất cả 11 nút thì tần số dao động của nguồn là
A. 67,5 Hz. B. 135 Hz.
C. 10,8 Hz. D. 76,5 Hz.
Câu 24. Một sợi dây đàn hồi AB hai đầu cố định được kích thích dao động với tần số 20 Hz thì trên dây có sóng dừng ổn định với 3 nút sóng (không tính hai nút ở A và B). Để trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng thì tần số dao động của sợi dây là
A. 10 Hz. B. 12 Hz.
C. 40 Hz. D. 50 Hz.
Câu 25. Quan sát sóng dừng trên sợi dây AB, đầu A dao động điều hòa theo phương vuông góc với sợi dây (coi A là nút). Với đầu B tự do và tần số dao động của đầu A là 22 Hz thì trên dây có 6 nút. Nếu đầu B cố định và coi tốc độ truyền sóng trên dây như cũ, để vẫn có 6 nút thì tần số dao động của đầu A phải bằng
A. 23 Hz. B. 18 Hz.
C. 25 Hz. D. 20 Hz.
Câu 26. Sóng dừng trên sợi dây đàn hồi AB hai đầu cố định chiều dài sợi dây là 1 m, nếu tăng tần số thêm 30 Hz thì số nút tăng thêm 5 nút. Tốc độ truyền sóng trên dây không đổi và bằng
A. 6 m/s. B. 24m/s.
C. 12m/s. D. 18m/s.
Câu 27. Một sợi dây được căng ngang giữa hai điểm cố định A, B cách nhau 90 cm. Người ta kích thích để có sóng dừng với tần số f. Nếu tăng tần số thêm 3 Hz thì số nút tăng thêm 18. Tốc độ truyền sóng trên dây là
A. 18cm/s. B. 30 cm/s.
C. 35 cm/s. D. 27 cm/s.
Câu 28. Một sóng âm có tần số 100 Hz truyền hai lần từ điểm A đến điểm B. Lần thứ nhất tốc độ truyền sóng là 330 m/s, lần thứ hai do nhiệt độ tăng nên tốc độ truyền sóng là 340 m/s. Biết rằng trong hai lần thì số bước sóng giữa hai điểm vẫn là số nguyên nhưng hơn kém nhau một bước sóng. Khoảng cách AB là
A. 3,4 m. B. 112,2 m.
C. 225 m. D. 3,3 m.
...
---Để xem tiếp nội dung các bài tập Tự luyện, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Bài tập trắc nghiệm Vật lý 12 về Tần số và tốc độ truyền sóng trên dây khi có Sóng dừng. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:
-
20 câu hỏi trắc nghiệm về năng lượng của vật DĐĐH môn Vật lý 12 năm 2020
-
Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12
-
Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH
Chúc các em học tập tốt !
