Giải bài tập 1,2,3,4,5,6,7,8 trang 45 SGK Vật lý 12

Các em học sinh có thể xem qua nội dung của tài liệu qua đoạn trích dưới đây. Ngoài ra, để nâng cao kỹ năng giải bài tập, mời các em cùng tham khảo thêm các dạng Bài tập về Sóng cơ học. Hoặc để chuẩn bị tốt và đạt được kết quả cao trong kỳ thi THPT Quốc gia sắp tới, các em có thể tham gia khóa học online Luyện thi toàn diện THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2017 trên website HỌC247.

 

A. Tóm tắt lý thuyết Giao thoa sóng SGK Vật lý 12

I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.

1. Thí nghiệm

Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt nhau S₁, S₂ lan tỏa ra gặp nhau, sau một thời gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol và có tiêu điểm là S₁, S₂.

2. Giải thích

Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau chúng tăng cường lẫn nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau chúng triệt tiêu nhau. Tập hợp các điểm cực đại tại thành các đường hypebol, tập hợp các điểm đứng yên cũng tạo thành các đường hypebol khác.

Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa

II. Cực đại và cực tiểu

1. Dao động của một điểm trong vùng giao thoa

Giả sử phương trình dao động tại hai nguồn là: uS₁ = uS₂ = Acosωt

Các phương trình dao động tại M do sóng từ S₁ và S₂ truyền tới là:

u1M=Acos(ωt−2πd1λ);u2M=Acos(ωt−2πd2λ)​

Dao động tổng hợp tại M là: uM=u1M+u2M=2Acos(π(d2−d1)λ)cos(ωt−π(d2+d1)λ)

Biên độ dao động tổng hợp tại M là: AM=∣∣2Acos(π(d2−d1)λ)∣∣

Ta thấy biên độ AM phụ thuộc vào hiệu đường đi (d2 – d1) từ nguồn tới M.

  ​

2. Vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa

Tại M sẽ có cực đại khi: ∣∣cos(π(d2−d1)λ)∣∣=1→d2−d1=kλ, trong đó k ∈ Z.

Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng λ.

Khoảng cách giữa hai vân cực đại liền kề nhau trên đường nối S1S2 là i = λ/2 gọi là khoảng vân.

Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi ∣∣cos(π(d2−d1)λ)∣∣=01→d2−d1=(2k+1)λ2, với k ∈ Z.

Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số lẻ nữa bước sóng.

Để có giao thoa ổn định thì khoảng cách giữa hai nguồn phải bằng một số lẻ nữa bước sóng.

S1S2 = 0,5(2k + 1)λ​

III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp

Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp.

Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ.

Để có các vân giao thoa ổn định trên mặt nước thì hai nguồn phát sóng trên mặt nước phải là hai nguồn kết hợp.

Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng: mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình nào gây được hiện tượng giao thoa thì đó chắc chắn là một quá trình sóng.

B. Ví dụ minh họa Giao thoa sóng SGK Vật lý 12

Ví dụ: 

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước hai nguồn kết hợp A, B cách nhau 12,5cm dao động cùng pha với tần số 10Hz. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20cm/s. Tính số đường dao động cực đại, cực tiểu trên mặt nước là:

Hướng dẫn:

 Cực đại:   Trong đó: l = 12,5 cm và   = 2 cm

      Thay vào: =>  Có 13 giá trị của k nên có 13 đường

Cực tiểu làm tương tự....

C. Bài tập Giao thoa sóng SGK Vật lý 12

Mời các em cùng tham khảo 8 bài tập Giao thoa sóng SGK Vật lý 12

Bài 1 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 2 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 3 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 4 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 5 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 6 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 7 trang 45 SGK Vật lý 12

Bài 8 trang 45 SGK Vật lý 12

 

>> Bài tập trước Giải bài tập 1,2,3,4,5,6,8 trang 40 SGK Vật lý 12

>> Bài tập tiếp theo Giải bài tập 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 trang 49 SGK Vật lý 12