Chuyên đề Vật lý 12 - Chương II Sóng cơ Đại cương về sóng cơ - Trương Hồng Minh

Chương II: Sóng cơ – Đại cương về sóng cơ

Trương Hồng Minh – Phone: 0942831777 Trang 1

SÓNG CƠ HỌC I. ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ HỌC 1. Định nghĩa: Sóng cơ học là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian. * Sóng cơ học là sự lan truyền dao động, lan truyền năng lượng, lan truyền pha dao động (trạng thái dao động) chứ không phải quá trình lan truyển vật chất (các phần tử sóng). VD: Trên mặt nước cánh bèo hay chiếc phao chỉ dao động tại chỗ khi sóng truyền qua. * Sóng cơ chỉ lan truyền được trong môi trường vật chất đàn hồi, không lan truyền được trong chân không. Đây là khác biệt cơ bản giữa sóng cơ và sóng điện từ (sóng điện từ lan truyền rất tốt trong chân không). VD: Ngoài không gian vũ trụ các phi hành gia phải liên lạc với nhau bằng bộ đàm hoặc kí hiệu. * Tốc độ và mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi của môi trường, môi trường có tính đàn hồi càng cao tốc độ sóng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa. Tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường: rắn > lỏng > khí. Các vật liệu như bông, xốp, nhung… có tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sóng cơ rất kém bởi vậy các vật liệu này thường được dùng để cách âm, cách rung (chống rung)… VD: Áp tai xuống đường ray ta có thể nghe thấy tiếng tàu hỏa từ xa mà ngay lúc đó ta không thể nghe thấy trong không khí. * Sóng cơ là quá trình lan truyền theo thời gian chứ không phải hiện tượng tức thời, trong môi trường vật chất đồng tính và đẳng hướng các phần tử gần nguồn sóng sẽ nhận được sóng sớm hơn các phần tử ở xa nguồn. 2. Các đại lượng sóng: . :

ận tốc truyền sóng là v s

t

Trong đó s là qu ng đường sóng truyền trong thời gian t. Chú ý ận tốc sóng là vận tốc lan truyền của sóng trong không gian chứ không phải là vận tốc dao động của các phần tử . C T:

) ( 1 1 2 s N

t f T    



là số lần nhô lên của điểm hay số đỉnh sóng đi qua một v trí ho c số lần sóng dập vào bờ trong thời gian t(s) . Tầ f: Tất cả các phân tử vật chất trong tất cả các môi trường mà sóng truyền qua đều dao độngcùng một tần số v chu kì, b ng tần số và chu kì của nguồn sóng, gọi là tần số (chu kì) sóng

 = 1

T = 

2 (Hz)

d. Bướ : ước sóng là qu ng đường sóng truyền trong một chu kì và là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền sóng.

 = v.T = v

(m)

ThuVienDeThi.com

Chương II: Sóng cơ – Đại cương về sóng cơ

Trương Hồng Minh – Phone: 0942831777 Trang 2

Ch : ất kì sóng nào (với nguồn sóng đứng yên so với máy thu) khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì bước sóng, năng lượng, vận tốc, biên độ, phương truyền có thể thay đổi nhưng tần số và chu kì thì không đổi và luôn b ng tần số v chu kì dao động của nguồn sóng

2

1

2

1

2

2

1

1



       v

v v v f  bước sóng trong môi trường tỉ lệ với vận tốc sóng trong môi trường đó.

e. Biê độ (AM): iên độ sóng tại mỗi điểm là biên độ dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung trong thực tế biên độ sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn. f. Nă lượ Ei: ăng lượng sóng tại mỗi điểm Ei là năng lượng dao động của phần tử sóng tại điểm đó nói chung trong thực tế năng lượng sóng luôn giảm dần khi sóng truyền xa nguồn

Ei = 2

2 2

iA D

trong đó D là khối lượng riêng của môi trường sóng, Ai là biên độ sóng tại đó. N xé : Trong môi trường truyền sóng lý tưởng nếu * Sóng chỉ truyền theo một phương (sóng trên sợi dây) thì biên độ và năng lượng sóng có tính luân chuyển tức là không phụ thuộc vào khoảng cách đến nguồn sóng A1 = A2 = A3…, E1 = E2 = E3… * Sóng truyền trên m t phẳng (sóng nước), tập hợp các điểm cùng trạng thái là đường tròn chu vi 2R với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và năng lượng sóng giảm dần khi sóng truyền xa nguồn và theo tỉ lệ

1

2

2

1

R R A

A  và

1

2

2

1

R R E

E  (R1, R2 là khoảng cách tương ứng đến nguồn sóng).

* Sóng truyền trong không gian (sóng âm trong không khí), tập hợp các điểm cùng trạng thái là m t cầu có diện tích 4R2 với tâm là nguồn sóng, khi đó biên độ và …