Sóng Dừng Là Gì? Điều Kiện Để Có Sóng Dừng, Công Thức Và Bài

1.Sóng dừng là gì?

Để giúp các em hiểu được sóng dừng là gì, các em cùng tìm hiểu tại đây.

Bạn Đang Xem: Sóng Dừng Là Gì? Điều Kiện Để Có Sóng Dừng, Công Thức Và Bài

Sóng dừng được hình thành do sự giao thoa của hai sóng ngược pha là sóng phản xạ và sóng tới cùng phương. Sự giao thoa giữa sóng phản xạ và sóng tới được gọi là sóng dừng. Nếu sóng tới và sóng phản xạ truyền cùng phương thì chúng giao thoa với nhau và tạo thành hệ sóng dừng.

Trong một sóng dừng, có một điểm luôn đứng yên gọi là nút và một số điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi là các phản nút.

2. Ứng dụng của sóng dừng

Có thể đo sóng đứng:

• Đo bước sóng.

• Một phép đo tốc độ truyền sóng.

• Xác định vận tốc truyền sóng.

  

  3. Tính chất của sóng dừng

  Học sinh chắc hẳn đã hiểu định nghĩa sóng dừng là gì. Vậy bản chất của sóng dừng được biểu hiện như thế nào?

  • Những điểm dao động với biên độ cực tiểu gọi là nút.

  • Điểm có biên độ lớn nhất là cực âm.

    • Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là λ/2.

    • Khoảng cách giữa hai nút bất kỳ là kλ/2.

    • Khoảng cách giữa các antinode và các nút liên tiếp là /4.

    • Khoảng cách giữa 1 nút bất kỳ và 1 bụng là: kλ/2 + λ/4.

      

      4. Điều kiện để có sóng dừng trên dây

      4.1. Tình trạng hai đầu là nút sóng (hai đầu cố định)

      $l=k\frac{\lambda}{2}$

      Số nút=k+1, số dầm=số sóng=k

      

      4.2. Một đầu là nút sóng và một đầu là antinode (một đầu cố định và một đầu tự do)

      $l=(2k+1)\frac{\lambda}{4}$

      k = số chùm nguyên; số nút=antinode=k+1

      5. Phương trình sóng dừng

      5.1. Trường hợp a và b là cố định

      Ta có phương trình sóng dừng như sau:

      Phương trình của sóng phản xạ và sóng tới tại b là liên tục:

      Trong phương trình sóng dừng, khoảng cách giữa điểm m và điểm b là d:

      Tại m, biên độ của dao động thành phần là:

      5.2. Đầu a cố định, đầu b tự do

      Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại b là:

      Trong phương trình sóng dừng, khoảng cách giữa điểm m và điểm b là d:

      Biên độ đơn vị của điểm m là:

      6. Một số bài tập về sóng dừng từ cơ bản đến nâng cao

      Dưới đây là các dạng bài tập về sóng dừng Vật lý 12 giúp các em vận dụng chính xác và hiệu quả trong học tập. Cùng tham khảo ngay nhé.

      Bài 1: Điều gì xảy ra với một sợi dây đang có sóng dừng?

      A. Mọi người đứng yên

      Nút sóng xen kẽ

      Xem Thêm: Bài tập về danh từ trong tiếng Anh hay nhất (CÓ ĐÁP ÁN) 

      Dao động với biên độ cực đại tại mọi điểm

      Di chuyển các điểm với cùng tốc độ

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Trong sóng dừng, nút là điểm luôn đứng yên, điểm dao động với biên độ cực đại gọi là phản nút.

      ⇒b

      Câu 2: Khi có sóng dừng trên một sợi dây thì khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng bao nhiêu so với bước sóng?

      A. một số nguyên bội

      $\frac{1}{4}$

      $\frac{1}{2}$

      Một bước sóng

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Xem Thêm : Top 12 Bài văn tả chiếc xe đạp của em hay nhất

      Khoảng cách giữa 2 bụng hoặc 2 nút kề nhau của sóng dừng là: $\frac{\lambda}{2}$

      ⇒c

      Bài 3: Biết bước sóng λ = 4m, khi có sóng dừng trên dây thì khoảng cách giữa hai nút liên tiếp là bao nhiêu

      A. 4k m và k $\epsilon$ z

      1 mét

      2 mét

      4m

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Khoảng cách giữa 2 bụng hoặc 2 nút kề nhau của một sóng dừng là:

      $\frac{\lambda}{2}=\frac{4}{2}=2m$

      ⇒c

      Bài tập 4: Trên một sợi dây đàn hồi có sóng dừng, khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp là 100 cm. Tần số của sóng là 100 Hz và vận tốc truyền sóng là:

      Xem Thêm: Lý Thuyết Vật Lý 11: Công Của Lực Điện

      A. 50 mét/giây

      100 mét/giây

      25 mét/giây

      75 mét/giây

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Khoảng cách giữa 5 nút kề nhau là:

      $4\frac{\lambda}{2}=100$ ⇒ λ = 50 cm = 0,5 m

      Vận tốc truyền sóng là:

      v = f = 0,5.100 = 50 m/s

      ⇒A

      Bài 5: Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng, khoảng cách giữa 3 nút sóng liên tiếp là 100 cm. Tần số của sóng là 50 Hz và vận tốc truyền sóng là:

      Xem Thêm: Lý Thuyết Vật Lý 11: Công Của Lực Điện

      A. 50 mét/giây

      100 mét/giây

      25 mét/giây

      75 mét/giây

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Khoảng cách giữa 3 nút kề nhau là:

      $2\frac{\lambda}{2}=100$ λ = 100 cm = 1 m

      Vận tốc truyền sóng là:

      v = f = 1,50 = 50 m/s

      ⇒A

      Bài 6: Khi có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi thì khoảng cách giữa hai cực âm liên tiếp là bao nhiêu?

      A. 2λ

      14λ

      12λ

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Khoảng cách giữa 2 bụng hoặc 2 nút kề nhau của một sóng dừng là: $\frac{\lambda}{2}$.

      ⇒d

      Bài 7: Một sợi dây đàn hồi nằm ngang có 2 đầu và 2 đầu cố định. Khi có sóng dừng thì tốc độ truyền sóng không đổi. Nếu tần số là 42hz thì số lượng antinode là 4. Cho mình hỏi tần số trên dây có số điểm bụng là 6?

      A. 63 Hz

      28Hz

      84Hz

      36Hz

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây 2 cực cố định: $l=k\frac{\lambda}{2}$ (k $\epsilon$ n*)

      Có: k = số tia = số sóng

      Vậy: số nút sóng=k+1

      Ta có 2 đầu cố định cho 2 nút

      ⇒A

      Bài 8: Trong khi làm bài tập về sóng dừng, một học sinh đạt được thỏa mãn tần số f9 – f1 = 200 hz bằng cách tăng dần tần số của máy phát thì trên màn hình xuất hiện sợi dây cáp có sóng dừng. phù hợp với 1 tia và 9 tia. Tần suất máy xuất hiện sóng dừng tại 6 nút là bao nhiêu?

      A. 150Hz

      125Hz

      100 Hz

      120 Hz

      Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

      Giải pháp:

      Xem Thêm: TOP 17 bài Nghị luận giữ gìn bản sắc văn hóa dân tộc siêu hay

      Điều kiện có hai nút ở hai đầu sóng dừng:

      • 1 gói:

      • 9 sóng:

        Suy luận:

        • 6 nút có k = 6 – 1 = 5 sóng

          ⇒ b

          Bài 9: Có một sợi dây ab dài 100 cm căng ngang, đầu a nối với nhánh âm giao thoa, tần số dao động điều hòa là 40 Hz. Trên ab có sóng dừng và a gọi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên ab là 20 m/s. Tính số nút và số sóng trên một chuỗi, bao gồm a và b.

          A. 4 khuy, 3 bụng

          4 nút, 4 bụng

          5 khuy, 4 bụng

          5 nút, 5 bụng

          Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

          Giải pháp:

          Có:

          Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây thứ hai cố định: $l=k \frac{\lambda}{2}$ (k $\epsilon$ n*)

          Có: k = số tia = số sóng

          ⇒ số nút = k + 1

          Trên ab: $k=\frac{ab}{\frac{\lambda}{2}}=\frac{2ab}{\lambda}=4$ sóng bụng

          Số nút được suy ra: 4 + 1 = 5 nút sóng

          ⇒c

          Đề 10: Có một sợi dây ab dài 80 cm căng ngang, đầu a nối với nhánh của dao động giao thoa và tần số dao động điều hòa là 50 Hz. Trên ab có sóng dừng và a gọi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên ab là 16 m/s. Tính số nút và số sóng trên một chuỗi, bao gồm a và b.

          A. 6 khuy, 5 bụng

          5 nút, 5 bụng

          5 nút, 6 bụng

          6 nút, 6 bụng

          Xem Thêm : Hành vi ứng xử văn hóa trong giới trẻ

          Giải pháp:

          Có:

          Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây 2 cực cố định: $l=k\frac{\lambda}{2}$ (k $\epsilon$ n*)

          Có: k = số tia = số sóng

          Suy luận: k + 1 = số nút

          ab có: $k=\frac{l}{\frac{\lambda}{2}}=\frac{2ab}{\lambda}=\frac{2.80}{ 32 } =5$ sóng bụng

          Số nút được suy ra: 5 + 1 = 6 nút sóng

          ⇒ a

          Để củng cố kiến ​​thức, các bài giảng tiếp theo của huy tien sẽ cung cấp đầy đủ lý thuyết và các công thức liên quan đến sóng dừng. Ngoài ra, thầy còn hướng dẫn chi tiết bài tập sóng dừng 12 cơ bản nhất trong sgk Vật Lý. Chú ý theo dõi để đạt kết quả tốt nhất!

          Sau khi đọc xong bài viết này, hi vọng các em đã nắm vững toàn bộ các bài tập lý thuyết và ứng dụng về sóng dừng. Nếu muốn có thêm nhiều bài giảng hay và có thêm nhiều kiến ​​thức bổ ích, các bạn có thể truy cập vào nền tảng vuhoc.vn để đăng ký tài khoản và tiếp thu những kiến ​​thức tốt nhất nhé!