Hình 9.2 mô tả một phần của sóng dọc truyền trên một sợi dây lò xo. Hãy nêu cách xác định bước sóng của sóng này và chỉ ra điểm tương đồng của nó với sóng âm truyền trong không khí.

Hình 9.2.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SBT Vật lý 11 KNTT Sự truyền năng lượng của sóng cơ có đáp án !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

- Xác định bước sóng bằng khoảng cách giữa hai tâm nén gần nhau nhất.

- Điểm tương đồng giữa sóng nén, dãn trên dây lò xo và sóng âm truyền trong không khí là: đều là sóng dọc (có phương dao động trùng với phương truyền sóng; đều truyền năng lượng, lan truyền sự nén, dãn theo phương truyền sóng,...

Hot: Học hè online Toán, Văn, Anh...lớp 1-12 tại Vietjack với hơn 1 triệu bài tập có đáp án. Học ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một sóng cơ có tần số \(20{\rm{\;Hz}}\) truyền trên mặt nước với tốc độ \(1,5{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\). Trên phương truyền sóng, sóng truyền tới điểm \({\rm{P}}\) rồi mới tới điểm \(Q\) cách nó \(16,125{\rm{\;cm}}\). Tại thời điểm \({\rm{t}}\), điểm \({\rm{P}}\) hạ xuống thấp nhất thì sau thời gian ngắn nhất là bao nhiêu điểm \(Q\) sẽ hạ xuống thấp nhất?

Xem đáp án

Lời giải

Ta có: \(\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{1,5}}{{20}} = 0,075{\rm{\;m}} = 7,5{\rm{\;cm}}\)

\(PQ = 16,125{\rm{\;cm}} = 2\lambda + 0,15\lambda = Q'Q + PQ'\)

Một sóng cơ có tần số 20 Hz truyền trên mặt nước với tốc độ 1,5 m/s. Trên phương (ảnh 1)

Kết hợp với sử dụng đồ thị Hình 9.3G ta thấy thời gian ngắn nhất để Q' đi từ vị trí hiện tại đến vị trí thấp nhất là \(0,15{\rm{\;T}} = \frac{{0,15}}{{20}} = \frac{3}{{400}}{\rm{\;s}}\).

Câu 2

\(P\) và \(Q\) là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng \(20{\rm{\;cm}}\). Tại một điểm \({\rm{O}}\) trên đường thẳng \({\rm{PQ}}\) và nằm ngoài đoạn \({\rm{PQ}}\), người ta đặt nguồn dao động điều hoà theo phương vuông góc với mặt nước với phương trình \({\rm{u}} = 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}}\left( {{\rm{cm}}} \right)\), tạo ra sóng trên mặt nước với bước sóng \(\lambda = 15{\rm{\;cm}}\). Khoảng cách xa nhất và gần nhất giữa hai phần tử môi trường tại \({\rm{P}}\) và \(Q\) khi có sóng truyền qua là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Đối với trường hợp sóng ngang, khoảng cách giữa hai điểm P, Q khi dao động được mô tả như Hình 9.4G.

P và Q là hai điểm trên mặt nước cách nhau một khoảng 20 cm. Tại một điểm (ảnh 1)

Gọi O₁, O₂ lần lượt là vị trí cân bằng của P và Q; u₁, u₂ lần lượt là li độ dao động của các phần tử tại P và Q;\({\rm{\Delta }}u = {u_1} - {u_2}\).

Khoảng cách giữa P và Q trong quá trình dao động là:

\(l = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{({\rm{\Delta u}})}^2}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{l_{{\rm{min}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{(0)}^2}} = {{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}}\\{{l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} }\end{array}} \right.\)

Vậy khoảng cách gần nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{min}}}} = {O_1}{O_2} = 20{\rm{\;cm}}\).

Khoảng cách xa nhất giữa P và Q là: \({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{\left( {{{\rm{O}}_1}{{\rm{O}}_2}} \right)}^2} + {{\left( {{\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}}} \right)}^2}} \).

Giả sử sóng truyền qua P rồi mới đến Q thì dao động tại P sớm pha hơn Q là: \({\rm{\Delta }}\varphi = \frac{{2\pi \left( {PQ} \right)}}{\lambda } = \frac{{8\pi }}{3}\)

Chọn mốc thời gian để phương trình dao động của phần tử tại P là: \({u_1} = 5{\rm{cos}}\omega t\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

thì phương trình dao động của phần tử tại Q là: \({u_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega t - \frac{{8\pi }}{3}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\).

\({\rm{\Delta u}} = {{\rm{u}}_1} - {{\rm{u}}_2} = 5{\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{8\pi }}{3}} \right) - 5{\rm{cos}}\omega {\rm{t}} = 5\sqrt 3 {\rm{cos}}\left( {\omega {\rm{t}} - \frac{{5\pi }}{6}} \right)\left( {{\rm{cm}}} \right)\)

\( \Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{u}}_{{\rm{max}}}} = 5\sqrt 3 {\rm{\;cm}}\).

\({l_{{\rm{max}}}} = \sqrt {{{(20)}^2} + {{(5\sqrt 3 )}^2}} = 5\sqrt {19} {\rm{\;cm}}.\)

Câu 3