ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ HỌC1. Sóng cơ - Sóng cơ là những dao động lan truyền trong môi trường vật chất (rắn, lỏng, khí). - Ví dụ: Cần rung dao động tạo sóng trên mặt nước - Đặc điểm: + Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động và năng lượng dao động. + Các phần tử vật chất trên phương truyền sóng chỉ dao động tại chỗ mà không bị lan truyền theo sóng. + Sóng cơ không truyền được trong chân không. 2. Phân loại sóng cơ - Sóng dọc: Là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất trùng với phương truyền sóng. - Sóng ngang: Là sóng có phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng. 3. Các đặc trưng của một sóng hình sin - Biên độ của sóng A: Là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. - Chu kỳ sóng: Là chu kỳ dao động \(T\) của một phần tử của môi trường sóng truyền qua. - Tần số sóng: \(f=\frac{1}{T} \ \ (Hz)\). - Tốc độ truyền sóng \(v\): Tốc độ lan truyền dao động trong môi trường, là tốc độ lan truyền của đỉnh sóng. - Năng lượng sóng: Là năng lượng dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua. - Bước sóng \(\lambda\): + Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. + Là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ (bằng vận tốc x thời gian 1 chu kỳ). + Biểu thức: \(\boxed{\lambda=v.T=\dfrac{v}{f}}\) Lưu ý: Vận tốc truyền sóng khác với vận tốc dao động của các phần tử trong môi trường. 4. Phương trình truyền sóng - Tại O ta kích thích một dao động điều hoà tạo thành sóng lan truyền theo phương Ox với tốc độ \(v\). Khi đó, O được gọi là nguồn sóng, phương trình dao động của nguồn là: \(u_O=A\cos(\omega t)\) (Để đơn giản ta lấy pha ban đầu của dao động bằng 0) - Xét điểm M cách O một đoạn \(x\) trên phương truyền sóng. + Thời gian sóng truyền từ O đến M là: \(\Delta t=\dfrac{x}{v}\) + Dao động tại M trễ hơn dao động tại O khoảng thời gian \(\Delta t\), nên phương trình dao động của M là: \(u_M=A\cos(\omega(t-\Delta t))\) \(\Rightarrow u_M=A\cos(\omega t-\dfrac{2\pi}{T}.\dfrac{x}{v})\) \(\Rightarrow u_M=A\cos(\omega t-\dfrac{2\pi x}{\lambda})\) (*) - Nhận xét: + Phương trình (*) phụ thuộc vào thời gian \(t\) và toạ độ \(x\), có nghĩa mỗi vị trí khác nhau của M vào thời điểm khác nhau sẽ có li độ khác nhau. Ta gọi (*) là phương trình truyền sóng. + Vậy phương trình truyền sóng tổng quát có dạng: \(\boxed{ u=A\cos(\omega t-\dfrac{2\pi x}{\lambda})}\) - Lưu ý: Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là \(f\) thì tần số dao động của dây là \(2f\).
Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau. gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha
Sóng cơ là gì? Là dao động lan truyển trong một môi trường. Là dao động của mọi điểm trong một môi trường. Là một dạng chuyển động đặc biệt của môi trường. Là sự truyển chuyển động của các phần tử trong một môi trường.
Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào dưới đây là sai? Sóng ngang là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua vuông góc với phương truyền sóng. Khi sóng truyền đi, các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua cùng truyền đi theo sóng. Sóng cơ không truyền được trong chân không. Sóng dọc là sóng mà phương dao động của các phần tử vật chất nơi sóng truyền qua trùng với phương truyền sóng.
Tốc độ truyền sóng cơ phụ thuộc vào yếu tố nào? Tần số sóng. Bản chất của môi trường truyền sóng và nhiệt độ môi trường. Biên độ của sóng. Bước sóng.
Khi sóng cơ lan truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi: Tần số. Năng lượng. Vận tốc. Bước sóng.
Sóng cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số lên 2 lần thì bước sóng Tăng 4 lần. Tăng 2 lần. Không đổi. Giảm 2 lần. Hướng dẫn giải: \(\lambda=\frac{v}{f}\\ v =const,f \nearrow 2 lan \Rightarrow \lambda \searrow 2lan\)
Hình bên biểu diễn sóng ngang truyền trên bề mặt chất lỏng, theo chiều từ trái sang phải. Vào thời điểm đó, hướng chuyển động của P và Q lần lượt sẽ là: P đi xuống; Q đứng yên. P đứng yên; Q đi xuống. P đứng yên; Q đi lên. P đi lên; Q đứng yên Hướng dẫn giải: Q đang dao động ở vị trí có biên độ cực tiểu nên ở thời điểm này Q đang đứng yên. Sóng truyền từ trái sang phải nên điểm P sẽ nhận pha của các điểm bên trái. Điểm bên trái P ở cao hơn P => P chuyển động đi lên.
Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là: v = 1m/s. v = 2m/s. v = 4m/s. v = 8m/s. Hướng dẫn giải: Thời gian giữa 2 lần liên tiếp phap nhô lên là T(s) => Thời gian phao nhô lên 10 lần chính là (10-1) .T = 9.T=> T = 2s. \(v=\frac{\lambda}{T}\Rightarrow v=\frac{2}{2}=1m/s.\)
Nguồn sóng trên mặt nước tạo ra dao động với tần số 50 Hz. Dọc theo một phương truyền sóng, khoảng cách giữa 4 đỉnh sóng liên tiếp là 3cm. tốc độ truyền sóng trên mặt biển là: 25 cm/s. 50 cm/s. 40 cm/s. 4 m/s. Hướng dẫn giải: Khoảng cách giữa 4 đỉnh sóng liên tiếp là 3\(\lambda \Rightarrow 3\lambda=3 \Rightarrow\lambda = 1cm\Rightarrow v= \lambda.f=50cm/s.\)
