Phần 3. TRA CỨU NHANH CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN

WORD 46 8.769Mb
Phần 3. TRA CỨU NHANH CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Nội dung tóm tắt

Phần 3. TRA CỨU NHANH CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 2. SÓNG CƠ HỌC 2.1 HIỆN TƯỢNG SÓNG CƠ HỌC Tình huống 1: Khi gặp bài toán liên quan đến khoảng cách giữa các điểm cùng pha, ngược pha, vuông pha thì làm thế nào? Giải pháp: Bước sóng: . Khi sóng lan truyền thì sườn trước đi lên và sườn sau đi xuống! Xét những điểm nằm trên cùng một phương truyền sóng thì khoảng cách giữa 2 điểm dao động: *cùng pha là (k là số nguyên) *ngược pha là (k là số nguyên) *vuông pha là (k là số nguyên) Ví dụ minh họa: Hai điểm A, B cùng phương truyền sóng, cách nhau 25,5 cm. Trên đoạn AB có 3 điểm A1, A2, A3 dao động cùng pha với A, và ba điểm B1, B2, B3 dao động cùng pha với B. Sóng truyền theo thứ tự A, B1, A1, B2, A2,B3, A3,B và A3B = 3 cm. Tìm bước sóng . Hướng dẫn Tình huống 2: Làm thế nào xác định hướng truyền sóng bằng đồ thị hình sin? Giải pháp: Dựa vào đồ thị hình sin có thể xác định được hướng truyền sóng: *Nếu sóng truyền A đến B thì đoạn EB đang đi lên (DE đi xuống, CD đi lên và AC đi xuống). *Nếu sóng truyền B đến A thì đoạn AC đang đi lên (CD đi xuống, DE đi lên và EB đi xuống). Ví dụ minh họa 1: Một sóng ngang truyền trên mặt nước có tần số 10 Hz tại một thời điểm nào đó một phần mặt nước có dạng như hình vẽ. Trong đó khoảng cách từ vị trí cân bằng của A đến vị trí cân bằng của D là 60 cm và điểm C đang từ vị trí cân bằng đi xuống. Xác định chiều truyền của sóng và vận tốc truyền sóng. Hướng dẫn Vì điểm C từ vị trí cân bằng đi xuống nên cả đoạn BD đang đi xuống. Do đó, AB đi lên, nghĩa là sóng truyền E và A. Đoạn Chọn B. Tình huống 3: Khi gặp bài toán tại thời điểm t điểm M có li độ âm (dương) và đang chuyển động đi lên (xuống) làm thế nào để xác định trạng thái của điểm N? Giải pháp: Tại một thời điểm nào đó M có li độ âm (dương) và đang chuyển động đi lên (xuống), để xác định trạng thái của điểm N ta làm như sau: *Viết dao động cùng pha với N nên chỉ cần xác định trạng thái của N’. *Để xác định trạng thái N’ nên dùng đồ thị sóng hình sin. Ví dụ minh họa 1: Một sóng ngang có bước sóng λ truyền sợi dây dài, qua điểm M rồi đến điểm N cách nhau 65,75λ. Tại điểm nào đó M có li độ và đang chuyển đông đi xuống thì điểm N đang có li độ. A.Âm và đang chuyển động xuống. B.Âm và đang chuyển động lên. C.Dương và đang chuyển động xuống. D.Dương và đang chuyển động lên. Hướng dẫn: . Từ hình vẽ ta thấy N’ đang có li độ âm và đang đi lên Chọn B. Tình huống 4: Khi gặp bài toán tìm thời gian ngắn nhất để điểm đến vị trí nhất định thì làm thế nào? Giải pháp: Sóng vừa có tính chất tuần hoàn theo thời gian vừa có tính chất tuần hoàn theo không gian Từ hai tính chất này suy ra hệ quả, hai điểm M, N trên phương truyền sóng cách nhau thì thời gian ngắn nhất để điểm này giống trạng thái của điểm kia là T/n. Dựa vào tính chất này, chúng ta có lời giải ngắn gọn cho nhiều bài toán phức tạp. Ví dụ minh họa 1: Sóng ngang có chu kì T, bước sóng , lan truyền trên mặt nước với biên độ không đổi. Xét trên một phương truyền sóng, sóng truyền đến điểm M rồi mới đến N cách nó Nếu tại thời điểm t, điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì sau thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì điểm N sẽ hạ xuống thấp nhất? A.11T/20 B.11T/12 C.T/20 D.T/12 Hướng dẫn: Các bước gải như sau: Bước 1: Vẽ đường sin, quy ước sóng truyền theo chiều dương và xác định các vùng mà các phân tử vật chất đang đi lên và đi xuống. Bước 2: Vì điểm M qua vị trí cân bằng theo chiều dương nên nó nằm ở vùng mà các phân tử vật chất đang đi lên. Bước 3: vì sóng truyền qua M rồi mới đến N nên điểm N phải nằm phía bên phải điểm M như hình vẽ. Bước 4: Ở thời điểm hiện tại cả M và N đều đang đi lên. Vì MN = nên thời gian ngắn nhất để N đi đến vị trí cân bằng là T/6. Thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cân bằng đến vị trí cao nhất là T/4 và thời gian ngắn nhất đi từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là T/2. Vậy điểm N sẽ đến vị trí thấp nhất sau thời gian ngắn nhất: T/6+T/4+T/2+11T/12 Chọn B. Chú ý: Nếu sóng truyền qua N rồi mới đến N thì kết quả sẽ khác. Ta sẽ hiểu rõ thêm ở ví dụ tiếp theo. Chú ý: Xét hai điểm M, I trên cùng một phương truyền sóng cách nhau một khoảng . Nếu ở thời điểm t, điểm I đang ở vị trí cân bằng thì lúc này điểm M cách vị trí cân bằng nó một đoạn Nếu ở thời điểm t, điểm I đang ở vị trí cao nhất (thấp nhất) thì lúc này điểm M cách vị trí cân bằng nó một đoạn Chú ý: Đến đây ta rút ra quy trình giải nhanh như sau: 1). Nếu và thì 2). Nếu thì Tình huống 5: Khi gặp bài toán khoảng cách các điểm cùng pha, ngược pha, vuông pha thì quan hệ li độ và vận tốc dao động như thế nào? Giải pháp: Già sử sóng truyền qua M rồi mới đến N. *Nếu (Cùng pha) thì và . *Nếu (ngược pha) thì và . *Nếu (vuông pha) thì và khi k lẻ ( khi k chẳn). Tình huống 6: Khi gặp bài toán cho sóng hình sin thì làm thế nào? Giải pháp: Ví dụ minh họa 1: (ĐH-2013) Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây tại thời điểm t1 (đường nét đứt) và t2=t1+0,3 (s) (đư