Bài tập Sóng cơ, Sự truyền sóng cơ: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 trang 40 SGK Vật lý 12 bài 7

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập Sóng cơ, Sự truyền sóng cơ: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 trang 40 SGK Vật lý 12 bài 7, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

• Lý thuyết Vật lí 12 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

* Bài 1 trang 40 SGK Vật Lý 12: Sóng cơ là gì?

> Lời giải:

• Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian.

• Từ định nghĩa trên ta có thể rút ra một số nhận xét sau:

Sóng cơ học là sự lan truyền dao động, lan truyền năng lượng, lan truyền pha dao động (trạng thái dao động) chứ không phải quá trình lan truyền vật chất (các phần tử sóng).

* Bài 2 trang 40 SGK Vật Lý 12: Thế nào là sóng ngang? Thế nào là sóng dọc ?

> Lời giải:

• Dựa vào phương dao động của các phần tử và phương lan truyền của sóng người ta phân sóng thành hai loại là sóng dọc và sóng ngang.

+ Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc có khả năng lan truyền trong cả 3 trạng thái của môi trường vật chất là Rắn, lỏng, khí.

- Ví dụ: Sóng âm khi truyền trong không khí hay trong chất lỏng là sóng dọc.

+ Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ có thể lan truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng, sóng ngang không lan truyền được trong chất lỏng và chất khí.

- Ví dụ: Sóng nước (truyền trên mặt nước) là sóng ngang.

* Bài 3 trang 40 SGK Vật Lý 12: Bước sóng là gì?

> Lời giải:

- Bước sóng là quãng đường sóng truyền trong một chu kì và là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng. λ = v.T = v/f (m).

* Bài 4 trang 40 SGK Vật Lý 12: Viết phương trình sóng

> Lời giải:

- Phương trình sóng trên trục Ox.

- Nguồn sóng tại gốc tọa độ O có phương trình dao động:

 u = a.cos(2πf.t + φ)

- Phương trình sóng truyền theo chiều dương trục Ox đến điểm M có tọa độ x là:

 u_M = acos(2πft + φ - 2πx/λ).

- Phương trình sóng truyền theo chiều âm trục Ox đến điểm N có tọa độ x là:

 u = acos(ωt + φ + 2πx/λ) (t ≥ |x|/v).

* Bài 5 trang 40 SGK Vật Lý 12: Tại sao ta nói sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gian, vừa có tính tuần hoàn trong không gian?

> Lời giải:

- Vì phương trình có dạng: u_M = Acos2π (t/T - x/λ)

⇒ phụ thuộc vào t và x, nên sóng vừa có tính tuần hoàn theo thời gian t vừa có tính tuần hoàn theo không gian x.

* Bài 6 trang 40 SGK Vật Lý 12: Sóng cơ là gì?

A. Là dao động lan truyền trong một môi trường.

B. Là dao động của mọi điểm trong một môi trường.

C. Là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường.

D. Là sự truyền chuyển động của các phần tử trong một môi trường.

> Lời giải:

• Chọn đáp án: A. Là dao động lan truyền trong một môi trường.

- Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian.

* Bài 7 trang 40 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng.

A. Sóng dọc là sóng truyền dọc theo một sợi dây.

B. Sóng dọc là sóng truyền theo phương thẳng đứng, còn sóng ngang là sóng truyền theo phương nằm ngang.

C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử của môi trường) trùng với phương truyền.

D. Sóng dọc là sóng truyền theo trục tung, còn sóng ngang là sóng truyền theo trục hoành.

> Lời giải:

• Chọn đáp án: C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (của các phần tử của môi trường) trùng với phương truyền.

* Bài 8 trang 40 SGK Vật Lý 12: Trong thí nghiệm ở hình 7.1, cần rung dao động với tần số 50 Hz. Ở một thời điểm t, người ta đo được đường kính 5 gợn sóng liên tiếp lần lượt bằng 12,4; 14,3; 16,35; 18,3 và 20,45cm. Tính tốc độ truyền sóng.

> Lời giải:

• Bước sóng được tính là khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp λ = R₂ – R₁ (với R là bán kính của sóng).

 λ₁ = 14,3/2 - 12,4/2 = 0,95(cm) 

 λ₂ = 16,35/2 - 14,3/2 = 1,025(cm)

 λ₃ = 18,3/2 - 16,35/2 = 0,975(cm)

 λ₄ = 20,45/2 - 18,3/2 = 1,075(cm)

⇒ Bước sóng trung bình là: (λ₁ + λ₂ + λ₃ + λ₄)/4 = 1,00625(cm).

⇒ Tốc độ truyền sóng: v = 1,00625.f = 50,3125(cm/s).