Tiêu đề Chủ đề 23. Lý thuyết về giao thoa sóng cơ.Image.Marked.pdf ✅

CHỦ ĐỀ 23: LÝ THUYẾT VỀ GIAO THOA SÓNG CƠ I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Hiện tượng giao thoa của hai sóng trên mặt nước. * Hai nguồn điện kết hợp là: +) Hai nguồn sóng dao động cùng phương, cùng tần số. +) Có hiệu số pha không đổi theo thời gian. * Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau; có những điểm ở đó chúng luôn luôn triệt tiêu nhau. Trong hình vẽ bên, những điểm dao động mạnh nhất hợp thành những đường Hypebol nét liền và những điểm dao động với biên độ cực tiểu tạo thành những đường Hypebol nét đứt. 2. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa. Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn kết hợp , . S1 S2 Xét hai nguồn sóng kết hợp và . u1  A1cost  1  u2  A2cost  2  Gọi M là một điểm trong vùng giao thoa. Điểm M lần lượt cách , S1 S2 những khoảng và . 1 1 d  S M 2 2 d  S M Phương trình sóng do , truyền tới M là: 1 u 2 u ; . 1 1M 1 1 2 d u A cos t             2 2M 2 2 2 d u A cos t             Phương trình sóng tổng hợp tại M là: M 1M 2M u  u  u Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn đến M là: . 2M 1M  1 2  2 1 2 d d              Do đó . 2 2 2 AM A1 A2 1 2    2A A cos * TH1: Tại M có biên độ cực đại . AMmax  Điều kiện biên độ cực đại: .   1 2 1 2 2 1 1 2 2 k2 d d k2 d d k 2                       Khi đó . AMmax  A1  A2 * TH2: Tại M có biên độ cực tiểu . AMmin  Điều kiện biên độ cực tiểu:  1 2  2 1   2 k2 d d 2k 1                 . Khi đó . 1 2 1 2 d d k 0,5 2           AMmin  A1  A2 Các trường hợp đặc biệt:

Ví dụ 2: [Trích đề thi THPT QG năm 2017]. Giao thoa sóng ở mặt nước với hai nguồn kết hợp đặt tại A và B dao động điều hòa cùng pha theo phương thẳng đứng. Sóng truyền trên mặt nước có bước sóng λ. Cực tiểu giao thoa nằm tại những điểm có hiệu đường đi của hai sóng từ hai nguồn tới đó bằng. A. 2kλ với k = 0, ±1, ±2,... B. 2k 1 với k = 0, ±1, ±2,... C. kλ với k = 0, ±1, ±2,... D. k  0,5 với k = 0, ±1, ±2,... Lời giải Hai nguồn cùng pha do đó cực tiểu giao thoa thỏa mãn k  0,5 với k = 0, ±1, ±2,.... Chọn D. Ví dụ 3: Cho phương trình dao động của hai nguồn A và B trên mặt nước đều là . Biên u  a cost độ sóng do A và B truyền đi đều bằng 1mm. Vận tốc truyền sóng là 3 m/s. Điểm M cách A và B lần lượt là 1 d  2m và . Tần số dao động là 40Hz. Viết phương trình dao động tại M do hai nguồn A và B truyền tới. 2 d  2,5m A. . x  cos80t  mm B. . x  cos80tmm C. . x  0,5cos80tmm D. . x 0,5cos 80 t mm 2           Lời giải Ta có: , .   2f  80rad /s v 7,5cm f    Hai nguồn cùng pha nên ta có:  1 2   2 1  M 1M 2M d d d d u u u 2Acos t cos                            . Chọn A. .450 50 2cos 80 t cos cos 80 t x cos 80 t mm 7,5 7,5                          Ví dụ 4: Tại , trên mặt chất lỏng ta tạo ra hai dao động điều hòa giống nhau với phương trình S1 S2   . Cho rằng sóng truyền đi với biên độ không đổi và bước sóng là 12 cm. M là 1 2 u  u  2cos 100t cm một điểm trên mặt chất lỏng ấy cách , lần lượt và . Biên độ sóng tổng hợp S1 S2 S1M 14cm S2M 16cm tại M do hai sóng truyền tới là A. . 3 cm B. . 2 3 cm C. 2 cm. D. 4 cm. Lời giải Độ lệch pha của hai sóng tại M là: .  2 1  2 d d 3        Biên độ dao động tổng hợp tại M là: .   Chọn B. AM 2Acos 2 3 cm 2    Ví dụ 5: [Trích đề thi đại học năm 2018]. Tại hai điểm A và B trong một môi trường truyền sóng có hai nguồn sóng kết hợp, dao động cùng phương với phương trình lần lượt là và uA  a sintcm