Luyện thi Đại học Vật lý (Sóng cơ học) - Chủ đề 2: Giao thoa sóng cơ

Tài liệu "Luyện thi Đại học Vật lý (Sóng cơ học) - Chủ đề 2: Giao thoa sóng cơ" trình bày hệ thống theo từng phần sau: kiến thức chung, phân dạng kiến thức bài tập, đề trắc nghiệm tổng hợp. Mời các bạn cùng tham khảo học tập và ôn luyện hiệu quả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luyện thi Đại học Vật lý (Sóng cơ học) - Chủ đề 2: Giao thoa sóng cơ http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG CƠI.KIẾN THỨCGiao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l:Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt d1, d2Phương trình sóng tại 2 nguồn u1 = Acos(2π ft + ϕ1 ) và u2 = Acos(2π ft + ϕ2 )Phương trình sóng tại M do hai sóng từ hai nguồn truyền tới: d1 d2u1M = Acos(2π ft − 2π + ϕ1 ) và u2 M = Acos(2π ft − 2π + ϕ2 ) λ λ S1 S2Phương trình giao thoa sóng tại M: uM = u1M + u2M  d −d ∆ϕ   d + d 2 ϕ1 + ϕ 2 uM = 2 Acos π 1 2 +  cos  2π ft − π 1 +  λ 2   λ 2 Biên độ dao động tại M: AM = 2 A cos  π 1 2 +  với ∆ϕ = ϕ1 − ϕ 2 d − d ∆ϕ  λ 2  l ∆ϕ l ∆ϕ* Số cực đại: − + http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comII. PHÂN DẠNG BÀI TẬP. BÀI TOÁN 1: BIÊN ĐỘ CỦA PHÂN TỬ M TRONG GIAO THOA SÓNGPHƯƠNG PHÁPTH1: Hai nguồn A, B dao động cùng phaTừ phương trình giao thoa sóng: U M = 2 A.cos  π (d 2 − d1   π (d1 + d 2 )   .cos ω.t −   λ   λ π (d − d )Ta nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: AM = 2 A. cos( 2 1 λ π (d 2 − d1 )Biên độ đạt giá trị cực đại AM = 2 A ⇔ cos = ±1 ⇔ d 2 − d1 = k λ λ π (d 2 − d1 ) λBiên độ đạt giá trị cực tiểu AM = 0 ⇔ cos = o ⇔ d 2 − d1 = (2k + 1) λ 2Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực củađoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực đại và bằng: AM = 2 A (vì lúc này d1 = d 2 )TH2: Hai nguồn A, B dao động ngược pha π (d 2 − d1 ) πTa nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: AM = 2 A. cos( ± λ 2Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực củađoạn A,B sẽ dao động với biên độ cực tiểu và bằng: AM = 0 (vì lúc này d1 = d 2 )TH3: Hai nguồn A, B dao động vuông pha π (d 2 − d1 ) πTa nhận thấy biên độ giao động tổng hợp là: AM = 2 A. cos( ± λ 4Chú ý: Nếu O là trung điểm của đoạn AB thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên đường trung trực củađoạn A,B sẽ dao động với biên độ : AM = A 2 (vì lúc này d1 = d 2 ) VÍ DỤ MINH HỌA:VD1: (ĐH 2008). Tại hai điểm A, B trong môi trường truyền sóng có hai nguồn kết hợp daođộng cùng phương với phương trình lần lượt là : U A = a.cos (ωt )(cm) và U B = a.cos (ωt + π )(cm) . Biếtvận tốc và biên độ do mỗi nguồn truyền đi không đổi trong quá trình truyền sóng. Trong khoảnggiữa Avà B có giao thoa sóng do hai nguồn trên gây ra. Phần tử vật chất tại trung điểm O củađoạn AB dao động với biên độ bằng : aA. B. 2a C. 0 D.a 2HD.Theo giả thiết nhìn vào phương trình sóng ta thấy hai nguồn dao động ngược pha nên tại O làtrung điểm của AB sẽ dao động với biên độ cực tiểu AM = 0CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA SÓNG 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comVD2: Trên mặt nước có hai nguồn A, B dao động lần lượt theo phương πtrình U A = a.cos (ωt + )(cm) và U B = a.cos (ωt + π )(cm) . Coi vận tốc và biên độ sóng không đổi trong 2quá trình truyền sóng. Các điểm thuộc mặt nước nằm trên đường trung trực của đoạn AB sẽ daođộng với biên độ:A. a 2 B. 2a C. 0 D.a ...