17 bài tập Chủ đề 2. Sóng có lời giải

Sóng nước truyền trên một mặt hồ có phương trình: \(u = 3,2\cos(8,5t - 0,5x)\) (cm), trong đó x tính bằng mét (m), t tính bằng giây (s). Tốc độ truyền sóng trên mặt hồ là

Tại một điểm O trên mặt nước có một nguồn dao động điều hoà theo phương thẳng đứng với tần số 2 Hz. Từ điểm O có những gợn sóng tròn lan rộng ra xung quanh. Khoảng cách giữa hai gợn sóng kế tiếp là 20 cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là bao nhiêu?

Một trạm không gian đo được cường độ của bức xạ điện từ phát ra từ một ngôi sao bằng 5,0.10^3 W/m^2. Cho biết công suất bức xạ trung bình của ngôi sao này bằng 2,5.10^25 W. Giả sử ngôi sao này phát bức xạ đẳng hướng, tính khoảng cách từ ngôi sao này đến trạm không gian.

Một sóng truyền trên dây đàn hồi có biên độ bằng 6 cm, tần số bằng 16 Hz và có tốc độ truyền bằng 8,0 m/s. Phương trình truyền sóng có thể là

Một sóng ngang truyền dọc trên một dây đàn hồi dài AB = 25 cm, hai điểm gần nhất trên dây dao động cùng pha nhau, cách nhau 4 cm. Dọc theo dây này, có bao nhiêu điểm dao động cùng pha và bao nhiêu điểm dao động ngược pha với đầu A của dây?

Dải tần số mà một học sinh có thể nghe thấy từ 30 Hz đến 16 000 Hz. Tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Bước sóng ngắn nhất của âm thanh trong không khí mà học sinh đó nghe được là bao nhiêu?

Một còi báo động phát sóng âm trong một môi trường đẳng hướng. Tại vị trí cách còi một khoảng bằng 75 m, cường độ âm đo được bằng 0,010 W/m2. Ở khoảng cách 15 m, cường độ âm bằng bao nhiêu?

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS - Global Positioning System) gồm 24 vệ tinh nhân tạo. Mỗi vệ tinh thực hiện hai vòng quay quanh Trái Đất trong một ngày ở độ cao 2,02.10^7 m đối với mặt đất và phát tín hiệu điện từ đẳng hướng có công suất 25 W về phía mặt đất. Một trong các tín hiệu điện từ này có tần số 1 575,42 MHz.

a) Tính cường độ tín hiệu điện từ nhận được ở trạm thu sóng tại một vị trí trên mặt đất ngay ở phía dưới một vệ tinh.

b) Trạm thu sóng nhận được tín hiệu có bước sóng bằng bao nhiêu?

Dựa vào bảng tần số các miền bức xạ điện từ dưới đây, hãy trả lời các câu hỏi sau:

| Miền bức xạ | Tần số (Hz) |
| :--- | :--- |
| Sóng vô tuyến | 10^4 đến 3.10^12 |
| Hồng ngoại | 3.10^11 đến 4.10^14 |
| Ánh sáng | 4.10^14 (đỏ) đến 8.10^14 (tím) |
| Tử ngoại | 8.10^14 đến 3.10^17 |
| Tia X | 3.10^16 đến 3.10^19 |
| Tia gamma | Trên 3.10^19 |

a) Miền bức xạ nào có khoảng giá trị bước sóng hẹp nhất?

b) Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng giá trị nào (đơn vị mm)?

Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn sóng A và B dao động với phương trình \({u_{\rm{A}}} = {u_{\rm{B}}} = 5{\rm{cos}}10\pi t\left( {{\rm{cm}}} \right)\). Biết tốc độ truyền sóng là 20 cm/s.

a) Viết phương trình dao động của điểm M trên mặt nước cách A, B lần lượt 7,2 cm và 8,2 cm.

b) Một điểm N trên mặt nước có \({\rm{AN}} - {\rm{BN}} = 10{\rm{\;cm}}\). Điểm N nằm trên dãy gồm những điểm dao động với biên độ cực đại hay đứng yên?