BÀI 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I. Sóng cơ

1. Định nghĩa: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường (vật chất).

+ Sóng cơ truyền được trong các môi trường: rắn, lỏng, khí.

+ Sóng cơ không truyền được trong chân không.

2. Phân loại sóng :

+ Sóng ngang: có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.

+ Sóng dọc:  có phương dao động trùng với phương truyền sóng.

3. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền dao động từ nguồn sóng đến các phần tử của môi trường mà sóng truyền qua. Sóng có dạng hình sin nên gọi là sóng hình sin.

II. Các đặc trưng của một sóng hình sin:

1. Biên độ của sóng (A) là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

2. Chu kỳ của sóng (T) là chu kỳ dao động  của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua, nó bằng chu kỳ dao động của nguồn tạo sóng. Đại lượng $f=\frac{1}{T}$   gọi là tần số của sóng.

3. Tốc độ truyền sóng (v) là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng có một giá trị không đổi.

4. Bước sóng ($\lambda $) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ.

$\lambda =v.T=\frac{v}{f}$

Bước sóng cũng là khoảng cách giữa hai điểm trên một phương truyền sóng, gần nhau nhất và dao động cùng pha.

5. Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

III. Phương trình sóng:

1. Phương trình sóng: ${{u}_{M}}=Ac\text{os}\omega \text{(t-}\frac{x}{v})=A\cos (\omega t-\frac{\omega x}{v})$

                                    ${{u}_{M}}=A\cos (2\pi ft-\frac{2\pi x}{\lambda })$

Trong đó u là li độ vừa tuần hoàn theo thời gian vừa tuần hoàn theo không gian. 

A là biên độ ; x là tọa độ của điểm M.

2. Độ lệch pha giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau một khoảng d sẽ là:

                                                $\Delta \varphi =\frac{2\pi d}{\lambda }$  

+ Những điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng trên phương truyền thì dao động cùng pha.       ($d=n.\lambda $)    

(hai điểm gần nhất cùng pha khi n = 1 => ${{d}_{\min }}=\lambda $)

+ Những điểm cách nhau một số lẻ lần nửa bước sóng  trên phương truyền thì dao động ngược pha : $d=(2n+1)\frac{\lambda }{2}$ hoặc $d=n\lambda +\frac{\lambda }{2}=(n+0,5)\lambda $

(hai điểm gần nhất ngược pha khi n = 0 =>   ${{d}_{\min }}=0,5\lambda $)

BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. Một sóng cơ học được truyền từ O theo phương x với vận tốc 40cm/s. Dao động tại điểm O có dạng \[u\text{ }=\text{ }4cos(8\pi t\text{ }+\frac{\pi }{6})\] (cm). Năng lượng sóng cơ bảo toàn khi truyền đi.

a) Xác định chu kì, tần số và bước sóng.

b) Viết phương trình dao động tại điểm M cách O một đoạn bằng 40cm.

Câu 2. Một sóng ngang truyền trên sợi dây rất dài có phương trình sóng là u = 6cos(4$\pi$t – 0,02$\pi$x). Trong đó u và x được tính bằng cm và t tính bằng giây. Hãy xác định: biên độ, tần số, bước sóng và vận tốc truyền sóng.

Câu 3. Trên mặt một chất lỏng có một sóng cơ, người ta quan sát được khoảng cách giữa 15 đỉnh sóng liên tiếp là 3,5m và thời gian sóng truyền được khoảng cách đó là 7s. Xác định bước sóng, chu kì và tần số của sóng đó.

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM (tối thiểu 10 lần/ 1 HS)

http://m-c3vh.tracnghiemvatly.com/de-chu-de-song-co-va-phuong-trinh-song-co-18.html