Xem mẫu

Gv: Nguyễn Hồng Khánh _ HKP PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Di động: 09166.01248 Email: Khanhcaphe@gmail.com CHƯƠNGII:SÓNGCƠ BÀI2:GIAOTHOASÓNGCƠ. I.PHƯƠNGPHÁP. 1. ĐỊNHNGHĨAGIAOTHOASÓNG -Hiệntượnghaisóngkếthợp,khigặpnhautạinhữngđiểmxácđịnh,luônluônhoặctăngcườngnhautạothànhcực đạihoặclàmyếunhau(tạothành cựctiểu)gọilàsựgiaothoasóng. -Nguồnkếthợplàhainguồncócùngtầnsốvàđộlệchphakhôngđổitheothờigian. 2.GIAOTHOASÓNG. A. Hainguồnsóng cùngpha. M d1 d2 S1 S2 u1 = u2 = Uo.cos( ωt ) u1M =U cos(ωt- 2πd1 ) u M =U cos( ωt- 2πd2 ) uM =u1M +u2M = U cos(ωt- 2πd1 )+ Uo cos(ωt- 2πd2 ) = 2.U cos π(d2 -d1).cosωt -π(d1 +d2) =AM.cosωt -π(d2 +d2) Với AM =|2.Uocosπ(d2 -d1)| XétbiênđộA=|2.Uocosπ(d2 -d1 | Amax khi cos π( d2 -d1)=±1. π(d2 -d1 ) =kπ  Δd=d -d =k. vớik=0,±1,±2,… KL:Biênđộcủasónggiaothoađạtcựcđạitạivịtrícó hiệuđườngđibằngnguyênlânbướcsóng. Amin khi cos π( d2 -d1) =0 π( d2 -d1 )=(k+1).π Δd=d2 -d1 =(k+1). vớik=0,±1,±2…. KL:Biênđộcủasónggiaothoađạtcựctiểutạivịtrícóhiệuđườngđibằnglẻlầnnửabướcsóng. B. Hainguồnlệchphabấtkỳ. u M =U cos( ωt+ - 2πd1 ) u M =U cos(ωt + - 2πd2 ) M d2 d1 S1 S2 u1 = Uo.cos( ωt + 1 ) u2 = Uo.cos( ωt + 2 ) uM =u1M +u2M = U cos( ωt+ - 2πd1 )+ Uo cos( ωt+ - 2πd2 ) = 2.U cos1 - +π(d2 -d1). cosωt + +2 -π(d2 +d1) = AM.cosωt+1 + -π(d +d1) Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! Trang 1 Gv: Nguyễn Hồng Khánh _ HKP PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Di động: 09166.01248 Email: Khanhcaphe@gmail.com Với AM =|2.U cos1 -2 +π( d2 -d1).|= |2.Uo.cos-Δ+π(d -d1)| Trongđó:Δ=2 -1 XétbiênđộA=|2.U .cos-Δ+π(d2 -d1) | Amax khi cos-Δ+π(d2 -d1) =±1.-Δ+π(d2 -d1 ) =kπ … Amin khi cos -Δ+π(d2 -d1) =0-Δ+π(d2 -d1 ) =(k+1).π 3.CÁCBÀITOÁNQUANTRỌNG Bàitoán1:xácđịnhsốcựcđại-cựctiểugiữahaiđiểm MNbấtkỳvớiđộlệchphabấtkỳ. TạiMvàN ΔdM =d M -d1M M N ΔdN =d2N -d1N giảsửΔdM <ΔdN d1M Cựcđại:-Δ+ΔdM ≤k≤-Δ+ΔdN d2M d2N  (Δ=2 - ) d1N Cựctiểu: - 2π + M ≤k+2≤- 2π + N S1 S2 Bàitoán2:XácđịnhsốcựcđạicựctiểutrênđoạnS1S2:(KhinàyMtrùngvớiS1,NtrùngvớiS2) Δd =-l Cựcđại:-Δ- l ≤k≤-Δ+ l Tổngquát: 1  (Δ=2 -1) ΔdS2=l Cựctiểu:- 2π -≤k+2≤- 2π + Bàitoán3: Xácđịnhsốđiểmcựcđạicùngpha-ngượcphavớinguồntrênđoạnS S .(S1;S2 cùngpha) ***Hainguồncáchnhauchẵn.  Cựcđại cùngphavớinguồn: - l ≤k≤ l  Cựcđạingượcphavớinguồn:- l -1 ≤k≤ l -1 ***Hainguồncáchnhaulẻ.  Cựcđại cùngphavớinguồn: - l -1 ≤k≤ l -1  Cựcđạingượcphavớinguồn: - l ≤k≤ l Bàitoán4:Xác địnhbiênđộgiaothoasóng: ***Hainguồncùngbiênđộ TạivịtríMbấtkỳ. AM =|2.U .cos-Δ+π(d2 -d1) | TạitrungđiểmcủaS1S :AM =|2.U cos(- Δ)| -Hainguồn cùngpha: AM = 2.Uo -Hainguồnngượcpha: AM =0 -Hainguồnvuôngpha:AM =U0 2 -Hainguồnlệchpha 3:AM =U 3 ***Hainguồnkhácbiênđộ: Xâydựngphươngtrìnhsóngtừnguồn1 tớiM;Phươngtrìnhsóngtừnguồn2tớiM Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! Trang 2 Gv: Nguyễn Hồng Khánh _ HKP PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Di động: 09166.01248 Email: Khanhcaphe@gmail.com Thựchiệnbàitoántồnghợpdaođộngđiềuhòabằngmáytính. |A1 -A |≤ AM ≤A +A Bàitoán5:Bàitoánđườngtrungtrực ***PhươngtrìnhđiểmM-cùngphavớinguồn Chohainguồnu1 =u2 =Uo cos( ωt) u =2.U .cos π(d2-d1).cos ωt -π( d +d1) VìMnằmtrêntrungtrựccủahainguồnnênd1 =d =d. phươngtrìnhtạiMtrởthành: uM = 2.U .cos ωt -π( d2 +d1) (1) S1 M d1 = d2 = d d2 d1 /2 /2 S2 VìtạiMvàhainguồn cùngpha: π(d2 -d1) =k.2π (2)  2πd =k.2π (d1 =d =d). k=d (3) Vìtacó:d≥  k= ≥ 2 k≥ 2(Klàsốnguyên). (4) Thay(4)vào(2)vàsauđóthay(2)vào(1)tacó: uM =2.U .cos(ωt-k.2π) ***BàitoántìmMImin Tacó:k≥ 2 (knguyên) VìMImin kmin d=k. M d2 d1 MImin = d2 -( )2 = (k.) -(2.)2 S1  /2 I /2 S2 ***Bàitoánxácđịnhsốđiểmdaođộng cùngphavớinguồntrongđoạnMI 2 ≤ k≤  Trongđó:d= MI2 +( /2) Tổngkết: Khoảngcáchgiữahaicựcđạiliêntiếplà . Khoảngcáchgiữahai cựctiểuliêntiếplà 2 Ct4 Ct3 Ct2 Ct1 k = -4 k = -3 k = -2 k = -1 Ct1 Ct2 Ct3 Ct4 k = 0 k = 1 k = 2 k = 3 Khoảngcáchgiữamộtcựcđạivà mộtcựctiểuliêntiếp là 4. S2 S1 k = -4 k = -3 k = -2 k = -1 k = 0 k = 1 k = 2 k = 3 k = 4 cđ -4 cđ -3 cđ -2 cđ -1 cđ =0 cđ 1 cđ 2 cđ 3 cđ 4 Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! Trang 3 Gv: Nguyễn Hồng Khánh _ HKP PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Di động: 09166.01248 Email: Khanhcaphe@gmail.com II.BÀITẬPMẪU: Vídụ1:Thựchiệnthínghiệmgiaothoasóngcơtrênmặtnướcvớihainguồncùngphacótầnsố10Hz,vậntốctruyềnsóng trênmặtnướclàv=50cm/s.HỏitạivịtríMcáchnguồn1mộtđoạnd1 =20cmvàcáchnguồn2mộtđoạnd2 =25cm,là điểmcựcđạihaycựctiểu,cựcđạihaycựctiểusốmấy? A.Cựctiểusố1 B.Cựcđạisố1 C.Cựcđạisố2 D.Cựctiểu2. Hướngdẫn: [ Đápán B] d2 -d1 =25-20=5cm Tacó:= f =10=5cm Δd= k=1. ĐiểmMnằmtrênđườngcựcđạisố1. Vídụ2:Thựchiệnthínghiệmgiaothoasóngcơtrênmặtnướcvớihainguồncùngphacótầnsố10Hz,vậntốctruyềnsóng trên mặtnướclàv=50cm/s.HỏitạivịtríMcáchnguồn1mộtđoạnd1 =17,5cmvàcáchnguồn2mộtđoạnd2 =25 cm,là điểmcựcđạihaycựctiểu,cựcđạihaycựctiểusốmấy? A.Cựctiểusố1 B.Cựcđạisố1 C.Cựcđạisố2 D.Cựctiểu2. Hướngdẫn: [ĐápánD] d2 -d1 =25-17,5=7,5cm Tacó:= f =10=5cm. Δd=1,5. Nằmtrênđườngcựctiểusố2. Vídụ3:Thựchiệnthínghiệmgiaothoasóngcơtrênmặtchất lỏngvới2nguồncùngphacótầnsốf=30Hz,vậntốctruyền sóngtrongmôitrườnglà150 cm/s.Trên mặtchấtlỏngcó4điểmcó tọađộsovớicácnguồnlầnlượtnhưsau:M(d1 =25cm; d2 =30cm);N(d =5cm;d2 =10cm);O(d =7cm;d =12cm);P(d = 27,5;d =30cm).Hỏicó mấyđiểmnằmtrên đườngcựcđạisố1. A.1 B.2 C.3 D.4 Hướngdẫn: [ĐápánC] Tacó:= v =150 =5cm. TạiM:Δd=d2 -d =30-25=5cm=nằmtrênđườngcựcđạisố1 TạiN:Δd=d2 -d =10-5=5cm=nằmtrênđườngcựcđạisố1 TạiO:Δd=d -d =12-7=5m=nằmtrênđườngcựcđạisố1. TạiP:Δd=d2 -d1 =2,5cm=0,5nằmtrênđườngcựctiểusố1. Có3điểmlà:M,N,Onằmtrênđườngcựcđạisố1. Vídụ4: Hainguồnsóngcơdaođộngcùngtầnsố, cùngpha.QuansáthiệntượnggiaothoathấytrênđoạnAB có5điểm dao độngvớibiênđộcựcđại(kểcảAvàB).SốđiểmkhôngdaođộngtrênđoạnABlà A.4điểm B.2điểm C.5điểm D.6điểm Hươngdẫn: [ĐápánA] -5điểmcựcđại 4điểmcựctiểu(khôngdaođộng). A B Cực đại Cực tiểu Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 12,5cm dao động cùng pha với tầnsố10Hz.Tốcđộtruyềnsóngtrênmặtnướclà20cm/s.Sốđườngdaođộng cựcđạitrênmặtnướclà: A.13đường. B.11đường. C.15đường. D.12đường. Hướngdẫn: [ĐápánA] Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! Trang 4 Gv: Nguyễn Hồng Khánh _ HKP PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG Di động: 09166.01248 Email: Khanhcaphe@gmail.com Hainguồncùngpha (Δ=0). l=12,5cm Cựcđại:- ≤k≤ Trongđó:= f =10=2cm - 12,5 ≤k≤ 12,5 -6,25≤k≤6,25 Có13đường Vídụ6:TạihaiđiểmA,Btrênmặt chấtlỏngcáchnhau15cmcó hainguồnphátsóngkết hợpdaođộngtheophươngtrìnhu1 =acos(40πt)cmvà u =bcos(40πt+ π) cm.Tốcđộtruyềnsóngtrênbềmặt chấtlỏnglà40cm/s.GọiE,Flà2điểmtrênđoạn ABsaochoAE=EF=FB.TìmsốcựcđạitrênEF. A.5. B.6. C.4. D.7. Hướngdẫn: [ĐápánB] TạiE(d1 =5cm; d2 =10cm)ΔdE =5cm Tacó: TạiF(d1 =10cm; d2 =5cm)ΔdF =-5 = f =2cm. A E F B (1) (2) Hainguồnngượcpha:Δ=π. Sốcựcđại: ΔdD - Δ ≤ k≤ ΔdE -Δ. -5 -1 ≤k≤ 5 -1 -3≤k≤2 Có6điểmdaođộngcựcđại. Vídụ7:Tại2điểmO ,O cáchnhau48 cmtrênmặt chấtlỏngcó2 nguồnphátsóngdaođộngtheophươngthẳngđứng với phươngtrình:u1 =5cos(100π t)(mm);u =5cos(100π t+ π /2)(mm).Vậntốctruyềnsóngtrênmặtchấtlỏnglà2 m/s.Coi biênđộsóngkhôngđổitrongquátrìnhtruyềnsóng.SốđiểmtrênđoạnO1O2 daođộng vớibiênđộcựcđại(khôngkểO1 ,O2) là A.23. B.24. C.25. D.26. Hướngdẫn: [ĐápánB] Hainguồnvuôngpha:Δ= π. Vớil=48cm Sốcựcđại:- - 2π nguon tai.lieu . vn