Lý thuyết trọng tâm và phương pháp giải các bài tập Giao thoa sóng cơ hay và khó

LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG CƠ

I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1) Hai nguồn cùng pha:

Cực đại:  \({d_2} - {d_1} = k\lambda \)

 +) Với \(k = 0 \Rightarrow {d_1} = {d_2}\) : Quỹ tích các điểm cực đại trong trường hợp này là đường trung trực của AB.

+) Với  \(k = \pm 1 \Rightarrow {d_2} - {d_1} = \pm \lambda \): Quỹ tích các điểm cực đại trong trường hợp này là đường cong Hypebol bậc 1, nhận A, B làm các tiêu điểm.

+) Với \(k = \pm 2 \Rightarrow {d_2} - {d_1} = \pm 2\lambda \) : Quỹ tích các điểm cực đại trong trường hợp này là đường cong Hypebol bậc 2, nhận A, B làm các tiêu điểm… Tương tự với k=3,4...

Cực tiểu: \({d_2} - {d_1} = \left( {k + 0,5} \right)\lambda \)

 +) Với  \(k = 0;k = - 1 \Rightarrow {d_2} - {d_1} = \pm \frac{\lambda }{2}\): Quỹ tích các điểm cực tiểu trong trường hợp này là đường cong Hypebol nhận A, B làm tiêu điểm, và nằm giữa đường trung trực của AB với đường cong Hypebol cực đại bậc 1.

+) Với  \(k = 1;k = - 2 \Rightarrow {d_2} - {d_1} = \pm \frac{{3\lambda }}{2}\): Quỹ tích các điểm cực tiểu trong trường hợp này là đường cong Hypebol nhận A, B làm tiêu điểm, và nằm giữa đường Hypebol cực đại bậc 1 và cực đại bậc 2.

2) Hai nguồn lệch pha bất kỳ:

Ta có:

\(\begin{array}{l} \Delta \varphi = {\varphi _1} - {\varphi _2} + \frac{{2\pi \left( {{d_2} - {d_1}} \right)}}{\lambda }\\ \left\{ \begin{array}{l} CD{\rm{:}}{\varphi _1} - {\varphi _2} + \frac{{2\pi \left( {{d_2} - {d_1}} \right)}}{\lambda } = k2\pi \\ CT:{\varphi _1} - {\varphi _2} + \frac{{2\pi \left( {{d_2} - {d_1}} \right)}}{\lambda } = \left( {2k + 1} \right)\pi \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} C{\rm{D}}:{d_2} - {d_1} = k\lambda + \frac{{{\varphi _2} - {\varphi _1}}}{{2\pi }}\lambda \\ CT:{d_2} - {d_1} = \left( {k + 0,5} \right)\lambda + \frac{{{\varphi _2} - {\varphi _1}}}{{2\pi }}\lambda \end{array} \right. \end{array}\)

II. VÍ DỤ MINH HỌA

Lời giải:

Hai nguồn dao động cùng pha do đó khi xảy ra giao thoa sóng cơ, các điểm nằm trên đường trung trực của đoạn S1S2 sẽ dao động với biên độ cực đại.

Chọn C.

Lời giải:

Do 2 nguồn ta xét là hai nguồn cùng pha. Ta có điểm O là trung điểm của MN dao động với biên độ cực đại.

Xét điểm E thuộc dãy cực đại với k=1.

Ta có:

\(\begin{array}{l} EN = ON + OE,ME = OM - OE\\ \Rightarrow EN - EM = 2{\rm{O}}E = \lambda \\ \Rightarrow OE = \frac{\lambda }{2}\\ \Leftrightarrow \frac{\lambda }{2} = 1,5\\ \Rightarrow \lambda = 3cm\\ \Rightarrow v = \lambda .f = 1,2m/s \end{array}\)

Chọn B.

Lời giải:

Do giữa M và trung trực của AB có 2 dãy cực đại khác nên M thuộc dãy cực tiểu số 3.

Do đó : 

\(\begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = 2,5\lambda \\ \Rightarrow \lambda = 2,4cm\\ \Rightarrow v = \lambda f = 48cm/s \end{array}\)

Chọn B.

Lời giải:

Khoảng cách giữa hai đỉnh Hypebol liên tiếp là  \(\frac{\lambda }{2}\).

Do có 10 dãy đứng yên nên ta có:

\(\begin{array}{l} 9\frac{\lambda }{2} = 45\\ \Rightarrow \gamma = 10\\ \Rightarrow v = \lambda f = 5m/s \end{array}\)

Chọn B.

Lời giải:

Do điểm giữa M và trung trực của AB có hai dãy cực đại khác nên M thuộc dãy cực đại số 3.

Khi đó :

\(\begin{array}{l} {d_2} - {d_1} = 3\lambda \\ \Rightarrow \lambda = \frac{{20,5 - 16}}{3} = 1,5cm\\ \Rightarrow v = \lambda f = 1,5.24 = 36cm/s \end{array}\)

Chọn C.

...

---Để xem tiếp nội dung các bài tập về Giao thoa sóng cơ, 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 Lý thuyết trọng tâm và phương pháp giải các bài tập Giao thoa sóng cơ hay và khó môn Vật lý 12 năm học 2019-2020. 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:

• Tổng hợp chuyên đề lý thuyết Dao động cơ học 2018

• 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 !