Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi dài với tần số \(f = 10{\rm{ Hz}}\) và biên độ \(A = 4{\rm{ cm}}\). Khối lượng trên một đơn vị chiều dài của dây là \(\mu = 0,1{\rm{ kg/m}}\). Tốc độ truyền sóng trên dây là \(v = 5{\rm{ m/s}}\).
a. Năng lượng dao động của một phần tử dây tỉ lệ thuận với biên độ sóng.
b. Tần số góc của sóng là \(\omega = 20\pi {\rm{ rad/s}}\).
c. Năng lượng sóng truyền qua một điểm trên dây trong \(1{\rm{ s}}\) (công suất truyền sóng) là \(0,16{\pi ^2}{\rm{ J}}\).
d. Năng lượng của một phần tử dây có khối lượng \(m = 10{\rm{ g}}\) bằng \(0,008{\pi ^2}{\rm{ J}}\).
Câu hỏi trong đề: Các dạng bài tập Mô tả sóng lớp 11 (có lời giải) !!
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
a) Sai. Năng lượng dao động \(E = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2}\) tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng \({A^2}\).
b) Đúng. Tần số góc \(\omega = 2\pi f = 20\pi {\rm{ rad/s}}\).
c) Đúng.
Công suất truyền sóng trên dây là \(P = \frac{1}{2}\mu {\omega ^2}{A^2}v = \frac{1}{2} \cdot 0,1 \cdot {(20\pi )^2} \cdot {(0,04)^2} \cdot 5 = 0,16{\pi ^2}{\rm{ W}}\).
Năng lượng truyền qua trong \(1{\rm{ s}}\) là \(W = P \cdot t = 0,16{\pi ^2}{\rm{ J}}\).
d) Đúng.
Năng lượng phần tử dây \(m = 0,01{\rm{ kg}}\): \(E = \frac{1}{2}m{\omega ^2}{A^2} = \frac{1}{2} \cdot 0,01 \cdot {(20\pi )^2} \cdot {(0,04)^2} = 0,008{\pi ^2}{\rm{ J}}\).
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Đáp án:
Tần số góc \(\omega = 2\pi f = 100\pi {\rm{ rad/s}}\).
Công suất truyền sóng trên dây: \(P = \frac{1}{2}\mu {\omega ^2}{A^2}v = \frac{1}{2} \cdot 0,05 \cdot {(100\pi )^2} \cdot {(0,02)^2} \cdot 20 = 20{\rm{ W}}\).
Năng lượng truyền qua trong \(2{\rm{ s}}\): \(W = P \cdot t = 20 \cdot 2 = 40{\rm{ J}}\).
Đáp án: 40
Câu 2
a. Cường độ âm tại điểm \(M\) là \({10^{ - 4}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
b. Công suất phát âm của nguồn là \(4\pi \cdot {10^{ - 2}}{\rm{ W}}\).
c. Tại điểm \(N\) cách nguồn \({d_2} = 100{\rm{ m}}\), mức cường độ âm \({L_N}\) bằng \(60{\rm{ dB}}\).
d. Khoảng cách từ nguồn đến điểm có mức cường độ âm \(40{\rm{ dB}}\) là \(1000{\rm{ m}}\).
Lời giải
a) Đúng. \({L_M} = 10\log \left( {\frac{{{I_M}}}{{{I_0}}}} \right) = 80{\rm{ dB}} \Rightarrow \frac{{{I_M}}}{{{I_0}}} = {10^8} \Rightarrow {I_M} = {10^8} \cdot {10^{ - 12}} = {10^{ - 4}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
b) Đúng. Công suất \(P = {I_M} \cdot 4\pi d_1^2 = {10^{ - 4}} \cdot 4\pi \cdot {10^2} = 4\pi \cdot {10^{ - 2}}{\rm{ W}} \approx 0,126{\rm{ W}}\).
c) Đúng. Khi khoảng cách tăng 10 lần (d2 = 10d1) cường độ âm giảm 100 lần. Do đó mức cường độ âm giảm 20 dB nên \({L_N} = 80 - 20 = 60{\rm{ dB}}\).
d) Đúng. So với \({L_M} = 80{\rm{ dB}}\), mức cường độ âm \(40{\rm{ dB}}\) giảm \(40{\rm{ dB}}\), tương ứng \(I\) giảm \({10^4}\) lần, nên khoảng cách tăng \(\sqrt {{{10}^4}} = 100\) lần: \(d = 10 \cdot 100 = 1000{\rm{ m}}\).
Câu 3
a. Cường độ âm tại \(M\) lớn hơn cường độ âm tại \(N\).
b. Cường độ âm tại điểm \(M\) có giá trị bằng \(0,05{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
c. Tỉ số cường độ âm giữa điểm \(M\) và điểm \(N\) là \(\frac{{{I_M}}}{{{I_N}}} = 2\).
d. Nếu khoảng cách từ nguồn đến điểm \(M\) tăng gấp đôi thì cường độ âm tại \(M\) giảm đi \(4\) lần.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
a. Mật độ năng lượng trung bình của sóng \(w = \frac{1}{2}\rho {\omega ^2}{A^2}\).
b. Tần số góc \(\omega \) của sóng bằng \(2000\pi {\rm{ rad/s}}\).
c. Mật độ năng lượng trung bình của sóng có giá trị xấp xỉ \(9,47 \cdot {10^{ - 5}}{\rm{ J/}}{{\rm{m}}^3}\).
d. Cường độ sóng \(I\) bằng \(0,0322{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
a. Cường độ âm tại vị trí diện tích \(S\) là \(4 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
b. Năng lượng âm truyền qua \(1{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}\) vuông góc với phương truyền sóng trong \(1{\rm{ s}}\) gọi là cường độ âm.
c. Công suất phát âm của nguồn là \(0,4\pi {\rm{ W}}\).
d. Nếu tăng gấp đôi diện tích \(S\) tại vị trí đó thì cường độ âm tại đó tăng gấp đôi.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
a. Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng.
b. Tỉ số năng lượng sóng tại thời điểm sau so với ban đầu là 0,81.
c. Biên độ sóng sau khi truyền quãng đường d giảm đi \(19\% \).
d. Biên độ sóng còn lại sau khi truyền quãng đường \(d\) là \(5,4{\rm{ mm}}\).
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập