Vật lí 12 [GIAO THOA SÓNG] HÌNH HỌC PHẲNG TRONG GIAO THOA SÓNG CƠ

Thảo luận trong 'Sóng cơ và sóng âm' bắt đầu bởi Bút Bi Xanh, 15 Tháng mười 2018.

Lượt xem: 863

  1. Bút Bi Xanh

    Bút Bi Xanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    582
    Điểm thành tích:
    126
    Nơi ở:
    TP Hồ Chí Minh
    Trường học/Cơ quan:
    THPT Đức Linh - Bình Thuận
    Sở hữu bí kíp ĐỖ ĐẠI HỌC ít nhất 24đ - Đặt chỗ ngay!

    Đọc sách & cùng chia sẻ cảm nhận về sách số 2


    Chào bạn mới. Bạn hãy đăng nhập và hỗ trợ thành viên môn học bạn học tốt. Cộng đồng sẽ hỗ trợ bạn CHÂN THÀNH khi bạn cần trợ giúp. Đừng chỉ nghĩ cho riêng mình. Hãy cho đi để cuộc sống này ý nghĩa hơn bạn nhé. Yêu thương!

    CHỦ ĐỀ: HÌNH HỌC PHẲNG TRONG GIAO THOA SÓNG CƠ
    I. Lời nói đầu
    Một trong những dạng bài tập xếp vào loại khó trong Giao thoa sóng cơ, đó là tìm số cực đại hoặc cực tiểu trên một đoạn thẳng bất kỳ, có thể là trên một cạnh của hình chữ nhật, cạnh của một tam giác hay đường tròn...
    Về hướng giải quyết dạng bài toán này thì thực ra không khó, chỉ có một cách duy nhất đó là tìm giới hạn trên và giới hạn dưới của bậc [tex]k[/tex] tại hai đầu nút, dựa vào công thức hiệu đường đi [tex]d_2-d_1=k\lambda[/tex]
    II. Lý thuyết
    1. Hình vẽ minh họa mẫu

    mau.jpg
    - Nếu đề bài yêu cầu tính số cực đại hay cực tiểu trên đoạn [tex]CD[/tex] thì ta tìm hai bậc tại hai điểm [tex]C, D[/tex] từ công thức hiệu đường đi. Cụ thể như sau:
    + Ta chọn nguồn [tex]A[/tex] là nguồn [tex]1[/tex], nguồn [tex]B[/tex] là nguồn [tex]2[/tex]
    + Điểm [tex]C[/tex]: [tex]d_2-d_1=k_C \lambda<=>BC-AC=k_C \lambda[/tex], ta tính được [tex]k_C[/tex]
    + Điểm [tex]D[/tex]: [tex]d_2-d_1=k_D \lambda<=>DB-DA=k_D \lambda[/tex], ta tính được [tex]k_D[/tex]
    * Số cực đại trên đoạn [tex]CD[/tex] thì tương ứng với giá trị [tex]k[/tex] là số nguyên thỏa mãn:
    [tex]k_C\leq k\leq k_D[/tex]
    * Số cực tiểu trên đoạn [tex]CD[/tex] thì tương ứng với giá trị [tex]k[/tex] là số bán nguyên thỏa mãn:
    [tex]k_C\leq k\leq k_D[/tex]
    2. Bài tập mẫu:
    Đề bài:
    Trên mặt thoáng chất lỏng, hai nguồn sóng kết hợp [tex]S_1,S_2[/tex] cùng pha, cùng tần số [tex]f=10(Hz)[/tex]. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là [tex]24(cm/s)[/tex]. Khoảng cách hai nguồn [tex]S_1,S_2[/tex]là [tex]12(cm)[/tex]. Xét hai điểm [tex]A, B[/tex] trên mặt thoáng chất lỏng sao cho [tex]S_1ABS_2[/tex] là hình chữ nhật có diện tích [tex]60(cm^2)[/tex]
    a) Tính số điểm dao động cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn [tex]S_1,S_2[/tex]
    b) Tính số điểm dao động cực đại trên đoạn [tex]AB[/tex]
    c) Tính số điểm dao động cực tiểu trên đoạn [tex]AB[/tex]
    GIẢI:
    3.jpg
    * Bước sóng [tex]\lambda = \frac{v}{f}=2,4(cm)[/tex]
    a) Để làm câu này, thì các em tham khảo bài viết này: CỰC ĐẠI, CỰC TIỂU TRÊN ĐOẠN THẲNG NỐI HAI NGUỒN
    b) Để tính số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn [tex]AB[/tex] thì ta tính bậc tại [tex]A[/tex] và [tex]B[/tex]
    * Vì diện tích hình chữ nhật là [tex]60(cm^2)[/tex], mà [tex]S_1S_2=12(cm)[/tex] nên ta tính được [tex]AS_1=BS_2=5(cm)[/tex]
    Từ đó, áp dụng Py - ta - go ta tính được [tex]AS_2=13(cm);BS_1=13(cm)[/tex]
    - Ta tính bậc tại [tex]A[/tex]: [tex]k_A=\frac{d_2-d_1}{\lambda}=\frac{AS_2-AS_1}{\lambda}=\frac{13-5}{2,4}=3,3[/tex]
    - Ta tính bậc tại [tex]B[/tex]: [tex]k_B=\frac{d_2-d_1}{\lambda}=\frac{BS_2-BS_1}{\lambda}=\frac{5-13}{2,4}=-3,3[/tex]
    * Vậy, số cực đại trên đoạn [tex]AB[/tex] thỏa mãn giá trị nguyên của [tex]k[/tex] như sau
    [tex]k_B\leq k\leq k_A<=>-3,3\leq k\leq 3,3[/tex]
    Ta đếm được có [tex]07[/tex] giá trị thỏa mãn => trên đoạn [tex]AB[/tex] có [tex]07[/tex] điểm cực đại
    c) Ta sử dụng luôn kết quả của câu [tex]b)[/tex] để tìm số điểm cực tiểu trên [tex]AB[/tex], trong đó giá trị [tex]k[/tex] là số bán nguyên thỏa mãn
    [tex]k_B\leq k\leqslant k_A<=>-3,3\leqslant k\leqslant k_A[/tex] , vậy có các giá trị bán nguyên[tex](-2,5);(-1,5);(-0,5);(0,5);(1,5)(2,5)[/tex] thỏa mãn => có [tex]06[/tex] điểm cực tiểu trên đọan [tex]AB[/tex]
    III. Bài tập vận dụng
    Bài 01:
    Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B. Hai nguồn dao động điều hòa theo phương thẳng đứng, cùng pha, cùng tần số [tex]10(Hz)[/tex]. Biết [tex]AB=20(cm)[/tex], tốc độ truyền sóng trên mặt nước là [tex]0,3(m/s)[/tex]. Ở mặt nước, gọi [tex]\Delta[/tex] là đường thẳng đi qua trung điểm của AB và hợp với AB góc [tex]60^0[/tex]. Trên [tex]\Delta[/tex] có bao nhiêu điểm mà phần tử ở đó dao động với biên độ cực đại?
    A. 11 điểm
    B. 07 điểm
    C. 13 điểm
    D. 09 điểm
    Bài 02: Trong hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng kết hợp cùng pha, cùng tần số [tex]25(Hz)[/tex] được đặt taị hai điểm A và B cách nhau [tex]10(cm)[/tex]. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là [tex]40(cm/s)[/tex]. Kẻ đường thẳng [tex]By[/tex] trên mặt nước sao cho [tex]By[/tex] và [tex]AB[/tex] vuông góc. Gọi [tex]M[/tex] thuộc [tex]By[/tex] dao động với biên độ cực đại. Khoảng cách lớn nhất từ [tex]M[/tex] đến [tex]B[/tex] bằng?
    A. [tex]32,05(cm)[/tex]
    B. [tex]30,45(cm)[/tex]
    C. [tex]0,41(cm)[/tex]
    D. [tex]10,01(cm)[/tex]
    Bài 03: Tại hai điểm A, B trên mặt nước, đặt hai nguồn sóng kết hợp dao động cùng pha, cùng tần số [tex]20(Hz)[/tex], dao động theo phương vuông góc với mặt nước. Biết [tex]AB=8,0(cm)[/tex], tốc độ truyền sóng trên mặt nước là [tex]30(cm/s)[/tex]. Xét đoạn thẳng [tex]CD=4,0(cm[/tex] trên mặt nước có chung đường trung trực với đoạn thằng [tex]AB[/tex]. Tính khoảng cách lớn nhất từ [tex]CD[/tex] đến [tex]AB[/tex] sao cho trên đoạn [tex]CD[/tex] chỉ có [tex]03[/tex] điểm dao động với biên độ cực đại.
    A. [tex]3,3(cm)[/tex]
    B. [tex]6,0(cm)[/tex]
    C. [tex]8,9(cm)[/tex]
    D. [tex]9,7(cm)[/tex]
    ----------------------------------------------------------------HẾT-------------------------------------------------------
    Chúc các em hoàn thành tốt !
     
    Detulynguyen, Lanh_Chanh, phuongdaitt13 others thích bài này.
  2. luutrinhlamptnk@gmail.com

    luutrinhlamptnk@gmail.com Học sinh Thành viên

    Bài viết:
    150
    Điểm thành tích:
    36

    Số bán nguyên là sao anh?
     
  3. Bút Bi Xanh

    Bút Bi Xanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    582
    Điểm thành tích:
    126
    Nơi ở:
    TP Hồ Chí Minh
    Trường học/Cơ quan:
    THPT Đức Linh - Bình Thuận

    Là những số phẩy 5 ấy em..
    Ví dụ: 0,5 hoặc 1,5
     
  4. Hoàng Hữu Thanh

    Hoàng Hữu Thanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    243
    Điểm thành tích:
    84
    Nơi ở:
    Hà Nam
    Trường học/Cơ quan:
    B Kim bảng

    @Bút Bi Xanh , bài 3 ở dạng : Xác định vị trí cực đại, cực tiểu trên đường thẳng song song với đoạn thẳng nối 2 nguồn đúng không anh ?
    Anh giải bài 3 đi, em gặp rồi nhưng không biết giải
     
    Bút Bi Xanh thích bài này.
  5. Bút Bi Xanh

    Bút Bi Xanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    582
    Điểm thành tích:
    126
    Nơi ở:
    TP Hồ Chí Minh
    Trường học/Cơ quan:
    THPT Đức Linh - Bình Thuận

    GIẢI
    BÀI 03:
    ffdddd.jpg
    * Để trên CD có 03 điểm cực đại thì hai điểm C và D nằm trên cực đại bậc [tex]01[/tex]
    * Gọi O là trung điểm của AB, suy ra [tex]OA=OB=4(cm)[/tex]
    * Vì bậc tại C là [tex]k_C=1[/tex] nên áp dụng công thức hiệu đường đi, ta có: [tex]AC-BC=\lambda[/tex]
    * Gọi K và H lần lượt là hình chiếu của D và C lên đoạn AB. Vì [tex]CD=4(cm)[/tex] nên [tex]OK=OH=2(cm)[/tex]
    * Tính [tex]AC[/tex]
    Xét tam giác vuông [tex]ACH[/tex] thì [tex]AC=\sqrt{AH^2+CH^2}=\sqrt{6^2+CH^2}[/tex]
    * Tính [tex]BC[/tex]
    Xét tam giác vuông [tex]BCH[/tex] thì [tex]BC=\sqrt{BH^2+CH^2}=\sqrt{2^2+CH^2}[/tex]
    * Đưa vào công thức hiệu đường đi tại điểm C, ta có: [tex]\sqrt{6^2+CH^2}-\sqrt{2^2+CH^2}=1,5=>CH=9,7(cm)[/tex]
     
  6. Hoàng Hữu Thanh

    Hoàng Hữu Thanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    243
    Điểm thành tích:
    84
    Nơi ở:
    Hà Nam
    Trường học/Cơ quan:
    B Kim bảng

    em cảm ơn anh ha
     
  7. Hoàng Hữu Thanh

    Hoàng Hữu Thanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    243
    Điểm thành tích:
    84
    Nơi ở:
    Hà Nam
    Trường học/Cơ quan:
    B Kim bảng

    Mà anh cũng có lúc "bí" :D
     

    Các file đính kèm:

    Bút Bi Xanh thích bài này.
  8. maihoangxuan

    maihoangxuan Học sinh Thành viên

    Bài viết:
    12
    Điểm thành tích:
    21

    Bài 3 nếu đề hỏi khoảng cách lớn nhất từ CD đến AB sao cho trên đoạn CD chỉ có 2 dao động với biên độ cực tiểu thì sao ạ :(((
     
  9. Bút Bi Xanh

    Bút Bi Xanh Học sinh chăm học Thành viên

    Bài viết:
    582
    Điểm thành tích:
    126
    Nơi ở:
    TP Hồ Chí Minh
    Trường học/Cơ quan:
    THPT Đức Linh - Bình Thuận

    Tương tự, nhưng bậc thay đổi thôi em
    [tex]k_C=0,5[/tex] hoặc [tex]k_D=0,5[/tex]
    ggggg.jpg
     
    phuongdaitt1 thích bài này.
Chú ý: Trả lời bài viết tuân thủ NỘI QUY. Xin cảm ơn!

Draft saved Draft deleted

CHIA SẺ TRANG NÀY

-->