Chuyên đề Các dạng bài tập cơ bản của Giao thoa sóng cơ môn Vật Lý lớp 12 năm 2020

CÁC DẠNG BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC

I. VIẾT PHƯƠNG TRÌNH GIAO THOA SÓNG - TÌM BIÊN ĐỘ SÓNG TẠI MỘT ĐIỂM

Phương pháp giải

Cho phương trình sóng tại 2 nguồn, ta tính toán các đại lượng và thay vào phương trình

uM=2Acos[πd1d2π+Δφ2]cos[2πftπd1+d2λ+φ1+φ22]

được phương trình sóng tại điểm cần tìm.

- Biên độ sóng tại M: 

AM=2Acos[πd1d2λ+Δφ2]

- Pha ban đầu tại M: 

φM=πd1+d2λ+φ1+φ22

Ví dụ 1: Trên mặt thoáng của chất lỏng có 2 nguồn kết hợp A,B có phương trình dao động là: uA = uB = 2cos10πt (cm). Vận tốc truyền sóng là 3m/s.

a) Viết phương trình sóng tại M cách A, B một khoảng lần lượt là d1=15cm, d2=20cm.

b) Tìm biên độ và và pha ban đầu của sóng tại N cách A 45cm, cách B 60cm.

Giải

a) Phương trình tổng quát:

uM=2Acos[πd1d2π+Δφ2]cos[2πftπd1+d2λ+φ1+φ22]

Ta có:

λ=vf=3005=60cm

Suy ra:

uM=2.2cos[π152060+0]cos[10πtπ15+2060+0]uM=4cos[π12]cos[10πt7π12]

b) Biên độ dao động là:

AN=2Acos[πd1d2λ+Δφ2]=2.2cos[π456060+0]=22c

Pha ban đầu là:

φM=πd1+d2λ+φ1+φ22=π45+60λ+0=7π12

Ví dụ 2: Tại hai điểm A,B  trên mặt nước có hai nguồn dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA=uB=3cos(20πt)(cm)cm), tốc độ truyền sóng v = 6 m/s. Viết phương trình sóng tại điểm M cách A đoạn 15 cm, các B đoạn 20 cm.

Giải

Ta có: 

ω=20πf=20π2π=10Hz

Bước sóng là: 

λ=vf=60010=60cm

Phương trình sóng tại M:

uM=2Acos[πd1d2λ+Δφ2]cos[ωtπd1+d2λ+φ1+φ22]uM=2.3cos[π152060+0]cos[20πtπ15+20600]uM=6cos(π12)cos(20πt7π12)

...

---Xem đầy đủ nội dung các bài tập Tự luyện ở phần xem online hoặc tải về máy tính---

II. XÁC ĐỊNH, TÌM SỐ ĐIỂM CỰC ĐẠI, CỰC TIỂU TRONG GIAO THOA SÓNG

Phương pháp giải:

- Một điểm trong miền giao thoa sẽ dao động với:

+ Biên độ cực đại A=2a khi:

d2d1=(k+Δφ2π)λ

+ Biên độ cực tiểu A=0 khi:

d2d1=(k+Δφ2π+12)λ

- Tính số cực đại:

lλ+Δφ2π<k<lλ+Δφ2π

- Tính số cực tiểu:

lλ12+Δφ2π<k<lλ12+Δφ2π

Ví dụ: Hai nguồn sóng cơ A,B trên mặt chất lỏng cách nhau 20 cm, dao động theo phương trình: uA=4cos(40πt+π/6)(cm) và uB=4cos(40πt+π/2)(cm), Lan truyền trong môi trường với tốc độ v = 1,2 m/s. Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu giữa hai nguồn A và B.

Giải

- Ta có:

Δφ=π2π6=π3ω=40πf=20Hzλ=vf=12020=6cm

- Số điểm dao động với biên độ cực đại giữa A,B là:

lλ+Δφ2π<k<lλ+Δφ2π206+16<k<206+163,16<k<3,5

⇒k={−3,−2,−1,0,1,2,3}

Vậy có 7 cực đại giữa hai nguồn A,B

- Số điểm giao động với biên độ cực tiểu giữa A,B là:

lλ12+Δφ2π<k<lλ12+Δφ2π20612+16<k<20612+163,6<k<3

⇒k={−3,−2,−1,0,1,2}

Vậy có 6 cực tiểu giữa hai nguồn A,B.

...

---Để xem tiếp nội dung mục II, 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 tài liệu Chuyên đề Các dạng bài tập cơ bản của Giao thoa sóng cơ học môn Vật Lý lớp 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em 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.

​Chúc các em học tập tốt ! 

Tham khảo thêm

Bình luận

Thảo luận về Bài viết

Có Thể Bạn Quan Tâm ?