Sóng cơ là gì? Sóng dọc, sóng ngang, phương trình sóng đầy đủ nhất

Sóng cơ là gì? Sóng dọc, sóng ngang, phương
trình sóng đầy đủ nhất 1. Sóng cơ là gì?
- Khai niêm: Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ học theo thời gian trong
môi trường vật chất đàn hồi, sóng cơ có cả năng lượng và trạng thái dao động.
- Đặc điểm: Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại
chỗ và năng lượng sóng chuyển theo sóng. Quá trình truyền sóng là quá trình
truyền năng lượng. Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng các phân tử
gần nguồn sóng sẽ nhận được sóng sớm hơn tức là dao động nhanh pha
hơn các phân tử ở xa nguồn. Vi du vê song cơ:
+ Khi có đoàn ngựa chạy tư xa lại, áp tai xuông mặt đường, ta có thể nghe
thấy tiêng vó ngựa chạy mặc du trên thực tê thì chưa thấy đoàn ngựa đâu.
+ Sự lan truyền cua sóng biển
- Sư truyên sóng cơ là quá trình lan truyền dao động và năng lượng dao
động, các phần tử vật chất không có sự truyền đi, sự truyền sóng cơ phu
thuộc vào nhiều yêu tô khác nhau cua môi trường xung quanh.
- Tôc đô và mưc lan truyên cua sóng cơ phu thuộc rất nhiều vào tính đàn
hồi cua môi trường, tôc độ và mức lan truyền tỉ lệ thuận với tính đàn hồi cua
môi trường (môi trường có tính đàn hồi càng cao tôc độ sóng càng lớn và khả
năng lan truyền càng xa, môi trường có tính đàn hồi càng ít, tôc độ sóng càng
nhỏ và khả năng lan truyền sóng càng ngắn). Tính đàn hồi cua môi trường
được sắp xêp tư cao đên thấp như sau: rắn, lỏng, khí. bởi vậy tôc độ và mức
độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường: Rắn > lỏng > khí. Chúng
ta vận dung lý thuyêt tôc độ và mức lan truyền cua sóng cơ này vào việc làm
các bức tường cách âm, cách dung bằng xôp, bông, nhung do chúng có tính
đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền sóng cơ kém.
- Môt sô đai lương của sóng cơ:
+ Biên đô của sóng cơ: ký hiệu là A; là biên độ dao động cua một phần tử
vật chất khi sóng truyền qua.
+ Tần sô sóng cơ ký hiệu là f. Tần sô sóng cơ tần sô dao động cua một
phân tử vật chất khi sóng truyền qua. Tần sô sóng được tính theo công thức:
+ Vân tôc của sóng cơ: ký hiệu là v, là vận tôc lan truyền cua sóng trong
không gian. Để tính vận tôc cua sóng cơ, ta áp dung công thức: Trong đó: : Thời gian truyền sóng
: quàng đường truyền sóng
- Năng lương của sóng cơ: ký hiệu là Ei, là năng lượng dao động cua các
phần tử vật chất tại 1 điềm khi sóng truyền qua. Năng lượng cua sóng cơ
được tính theo công thức: Trong đó:
D: khôi lượng riêng cua môi trường sóng
Ai: bien độ sóng tại một điểm w: tần sô sóng
- Bươc sóng: ký hiệu là
, là quang đường mà sóng truyền được
trong một chu ky. Bên cạnh đó bước sóng con chính là khoảng cách cua 2
điểm gần nhất nằm trên phương truyền sóng khi dao động cung pha. Bước
sóng được tính theo công thức:
2. Sóng dọc, sóng ngang, phương trình sóng đầy đủ nhất
Dựa vào phương dao động cua các phần tử và phương lan truyền cua sóng
người ta phân sóng thành hai loại: Sóng ngang và sóng dọc * Sóng ngang:
- Sóng ngang là loại sóng có phương dao động cua phần tử vuông góc với
phương truyền sóng.Trong quá trình truyền sóng cơ, sóng ngang thì các
phân tử trong sóng dao động lên xuông hoặc theo phương thẳng đứng.
- Môi trường có thể lan truyền được: bề mặt chất lỏng, chất rắn
- Môi trường không thể lan truyền được: Chất lỏng, chất khí * Sóng dọc:
- Sóng dọc là loại sóng có phương dao động cua các phần tử trung với truyền
sóng. Trong quá trình truyền sóng cơ, sóng dọc thì các phân tử trong sóng
dao động theo phương ngang.
- Môi trường có thể lan truyền được: rắn, lỏng, khí. Nguyên nhân là trong môi
trường lực đàn hồi xuất hiện khi có biên dạng lệch.
* Phương trình sóng:
- Phương trinh song cơ tai môt điêm:
Sóng phát ra tư gôc toạ độ (điểm O), phương trình dao động có dạng:
Một điểm M cách O với khoảng cách là x, sóng truyền tư gôc toạ đô (điểm O)
tới điểm M mất một khoảng thời gian được tinh theo công thức
Công thức phương trình dao động tại điểm M: = ⇔ uM = Trong đó:
Nêu bỏ qua năng lượng mất mát trong quá trình truyền song thì biên độ sóng
tại O và biên độ sóng tại M bằng nhau. Vậy Ao = AM = A với
Sóng truyền theo chiều âm, tư truc Ox đên điểm N có toạ độ x sẽ có phương trình như sau: với
- Phương trinh tông quat:
Phương trình tông quá tại điểm O:
Tại điểm M cách O một đoạn bằng x trên phương truyền sóng
+ Trong trương hơp nêu song cơ truyên theo chiêu dương cua truc Ox với
+ Trong trương hơp nêu song cơ truyên theo chiêu âm cua truc Ox với
Trong môi trường sóng cơ, tại một điểm M xác đinh cách điểm O khoảng
cách x = const thì uM là hàm điều hoà theo t với chu ky T
Các điểm có cung khoảng cách đên nguồn sóng dao động cung pha. Tại thời điểm
, li độ dao động cua điểm M luôn bằng 0 do
sóng cơ chưa truyền tới điểm M. BAI TÂP LUYÊN TÂP: Bài 1: Sóng cơ là:
A. Dao động lan truyền trong một môi trường
B. Dao động cua mọi điểm trong một môi trường
C. Một dạng chuyển động đặc biệt cua môi trường
D. Sự truyền chuyển động cua các phần tử trong môi trường
Bài 2: Chọn câu đúng
A. Sóng dọc là sóng truyền dọc theo một sợi dây
B. Sóng doc là sóng truyền theo phương thẳng dứng, con sóng ngang là
sóng truyền theo phương nằm ngang
C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động (cua các phần tử cua môi
trường) trung với phương truyền sóng
D. Sóng dọc là sóng truyền theo truc tung, con sóng ngang là sóng truyền theo truc hoành
Đáp án; Chọn C. Sóng dọc là sóng trong đó phương dao động trung với phương truyền sóng
Bài 3: Một người ngồi ở bờ biển trông thấy có 10 ngọn sóng qua mặt trong 76
giây, khoảng cách giư hai ngọn sóng là 20m. Tính tần sô sóng biển và vận tôc truyền sóng biển.
Lời giải: Xét tại một điểm có 20 ngọn sóng truyền qua ứng với 19 chu kì. T= 76/19 = 4s
Xác đinh tần sô do động: f = 1/T = 1/4 = 0,25Hz.
Vận tôc truyền sóng: v = 20/4 = 5 (m/s)
bài 4: một sóng cơ lan truyền trên một sợi dây dài với biên độ không đôi. Điều
kiện để tôc độ trung bình trong một chu ky cua một điểm trên sợi dây bằng
tôc độ truyền sóng là bước sóng bằng: A. Hai lần biên độ sóng
B. Tám lần biên độ sóng C. Biên độ sóng
D. Bôn lần biên độ sóng
Bài 5: Một nguồn dao động điều hoà với chu ky 0,04s. Vận tôc truyền sóng
bằng 200cm/s. Hai điểm nằm trên cung một phương truyền sóng và cách
nhau 6cm, thì có độ lệch pha là bao nhiêu. Lời giải: 1,5
bài 6: chọn câu sai: khi sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi dài, bỏ qua
sự mất mát năng lượng trong quá trình truyền sóng, các phân tử trong môi
trường khi có sóng chuyển qua:
A. Có tôc độ luôn bằng tôc độ cua sóng
B. Dao động với chu ky bằng nhau
C. Không truyền đi theo sóng
D. Dao động với biên độ bằng nhau
Bài 7: biên độ sóng tại một điểm nhất đinh trong môi trường sông truyền qua
A. Và biên độ dao động cua các phân tử vật chất tại đó
B. Tỉ lệ năng lượng cua sóng tại đó
D. Chỉ là biên độ dao động cua nguồn
C. Tỉ lệ với bình phương tần sô dao động
Bài 8. Bước sóng là khoảng cách giưa 2 điểm
A. Gần nhau nhất mà dao động tại hai điểm đó cung pha
B. Trên cung một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cung pha
C. Trên cung một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha
D. Gần nhau nhất trên cung một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cung pha. Đáp án: D
Document Outline

• Sóng cơ là gì? Sóng dọc, sóng ngang, phương trình
  • 1. Sóng cơ là gì?
  • 2. Sóng dọc, sóng ngang, phương trình sóng đâ