Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 9: Sóng dừng - Nguyễn Thị Phương Trà

SOÙNG DÖØNG 
Cô giáo : Nguyễn Thị Phương Trà 
 Trường THPT Cao Bá Quát 
 NHAÉC LAÏI KIEÁN THÖÙC CUÕ 
Viết biểu thức sóng tại một điểm M cách nguồn O một đoạn d. Biết nguồn O có phương trình dao động là 
 U o = Acos(  t ) 
Trả lời : 
 NHAÉC LAÏI KIEÁN THÖÙC CUÕ 
Giao thoa sóng là gì ? 
Điều kiện để có giao thoa ? 
 Nội dung 
I. Phản xạ sóng 
Sự phản xạ sóng trên vật cản cố định 
 Sự phản xạ sóng trên vật cản tự do. 
II. Sóng dừng . 
* Định nghĩa sóng dừng 
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định 
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi có hai đầu tự do 
3. Bài tập vận dụng 
 SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1. Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
Khi phản xạ trên vật cản cố định,sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ 
Ví dụ : Nếu phương trình sóng tới tại đầu Q là 
	 u Q = Acos(  t ) 
 thì phương trình sóng phản xạ tại Q là 
	 u’ Q =- Acos(  t ) . 
 SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. 1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. 1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do: 
khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ 
 Ví dụ : Nếu phương trình sóng tới tại đầu Q là 
	 u Q = Acos(  t ) 
 thì phương trình sóng phản xạ tại Q là 
	 u’ Q = Acos(  t ) . 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
Định nghĩa : Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng . 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
1. Sóng dừng trên một sợi đây có hai đầu cố định 
P 
Q 
bụng sóng 
nút sóng 
/2 
/4 
Sóng chạy 
Sóng dừng 
B 
A 
B 
A 
B 
A 
ï 
B 
A 
B 
A 
B 
A 
B 
A 
ï 
B 
A 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
1. Sóng dừng trên một sợi đây có hai đầu cố định 
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có 2 đầu cố định là chiều dài sợi dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
1.Sóng dừng trên một sợi đây có hai 
đầu cố định 
2.Sóng dừng trên một sợi đây có 
một đầu cố định một đầu tự do: 
B 
A 
A 
B 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
1.Sóng dừng trên một sợi đây có hai 
đầu cố định 
2.Sóng dừng trên một sợi đây có 
một đầu cố định một đầu tự do: 
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có 2 đầu cố định là chiều dài sợi dây phải bằng một số nguyên lần nữa bước sóng 
 l=(2k+1) /4 
SÓNG DỪNG 
I. Sự phản xạ sóng 
1.Sự phản xạ của sóng trên vật cản cố định 
2. Sự phản xạ của sóng trên vật cản tự do 
II. Sóng dừng 
1.Sóng dừng trên một sợi đây có hai 
đầu cố định 
2.Sóng dừng trên một sợi đây có 
một đầu cố định một đầu tự do: 
* lưu ý: 
- Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng sóng liên tiếp bằng /2 . Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp bằng /4 . 
3. Bài tập vận dụng 
Bài 1. Một sợi dây đàn hồi AB dài  được căng ngang , đầu A sợi dây được rung để hình thành một sóng ngang với phương trình u A = Acos(  t ), đầu B tự do. Bước sóng trên sợi dây là  . Khi đó sóng phản xạ tại đầu B có phương trình là : 
 u B = Acos(  t ) 
Bài 2. Sóng dừng xảy ra trên một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định và một đầu tự do là : 
A. chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng . 
B. chiều dài sợi dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng . 
C. chiều dài sợi dây bằng một số nguyên lần bước sóng . 
D. chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần một nửa bước sóng . 
Bài 3. Khi có sóng dừng trên sợi dây thì khẳng định nào sau đây là sai . 
A. Hai phần tử trên sợi dây nằm trên hai bụng cạnh nhau thì dao động ngược pha nhau . 
B. Các phần tử nằm giữa hai nút sóng liền nhau luôn dao động cùng pha nhau . 
C. Khoảng cách giữa hai nút sóng là  với  là bước sóng và k  Z. 
D. Các điểm trên sợi dây chỉ có thể đứng yên hoặc dao động với biên độ cực đại . 
Hướng dẫn . Các điểm trên sợi dây dao động với biên độ từ 0 đến cực đại , do vậy khi khẳng định các điểm trên sợi dây chỉ có thể đứng yên hoặc dao động với biên độ cực đại là sai . Đáp án là D. 
Bài 4. Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi hai đầu cố định , người ta thấy trên dây hình thành 7 nút sóng cả hai đầu dây khi tần số sóng là 42Hz. Với vận tốc sóng trên dây là không đổi , để trên dây hình thành 5 nút sóng cả hai đầu dây thì tần số sóng trên dây là : 
A. 30Hz.	 
B. 28Hz.	 
C. 56,8Hz.	 
D. 45Hz. 
Hướng dẫn . Gọi v là vận tốc truyền sóng . Gọi  và  ’ là bước sóng khi có 7 nút và có 5 nút . Tương ứng với tần số là f và f’. Trên dây có 7 nút hoặc 5 nút sóng kể cả hai đầu dây 
Bài 5. Trên một sợi dây có chiều dài  , hai đầu dây cố định đang có sóng dừng . Trên dây có một bụng sóng , biết vận tốc truyền sóng trên dây là không đổi . Tần số sóng f là : 
A.2v/  .	 
B. v/2  .	 
C. v/  .	 
D. v/4  . 
Hướng dẫn . Sợi dây có hai đầu cố định , mà trên dây có một bụng sóng :