Giáo án Ôn tập vật lý 12 Chủ đề 3 Sóng dừng

Bùi Thị Thắm-THPT Nguyễn Viết Xuân

hongthamvp@gmail.com Page 1

CHỦ ĐỀ 3: SÓNG DỪNG

CHỦ ĐỀ 3: SÓNG DỪNG 1. Khái niệm sóng phản xạ. * Sóng do nguồn phát ra lan truyền trong môi trường khi gặp vật cản thì bị phản xạ và truyền ngược trở lại theo phương cũ. Sóng truyền ngược lại sau khi gặp vật cản gọi là sóng phản xạ.

2. Đặc điểm của sóng phản xạ * Sóng phản xạ có cùng biên độ, tần số với sóng tới. * Sóng phản xạ có dấu ngược với sóng tới (ngược pha với sóng tới) ở điểm phản xạ nếu đầu phản xạ cố định.

* Sóng phản xạ cùng dấu với sóng tới (cùng pha với sóng tới) ở điểm phản xạ nếu đầu phản xạ tự do.

3. Khái niệm về sóng dừng. * Sóng dừng là sóng có các bụng và nút sóng cố định. * Bụng sóng: là những điểm có biên độ dao động cực đại. * Nút sóng: là những điểm không dao động. 4. Thiết lập phương trình sóng dừng. * Đầu Q cố định (nút sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại Q: os2 B u Ac ft   và ' os2 os(2 ) B u Ac ft Ac ft       Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách Q một khoảng d là:

os(2 2 ) M

d u Ac ft     và ' os(2 2 ) M

d u Ac ft       

Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u  

2 os(2 ) os(2 ) 2 sin(2 ) os(2 ) 2 2 2 M

d d u Ac c ft A c ft              

Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 os(2 ) 2 sin(2 ) 2 M

d d A A c A        

* Đầu Q tự do (bụng sóng): Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại Q: ' os2 B B u u Ac ft    Phương trình sóng tới và sóng phản xạ tại M cách Q một khoảng d là:

os(2 2 ) M

d u Ac ft     và ' os(2 2 ) M

d u Ac ft    

Phương trình sóng dừng tại M: ' M M M u u u   ; 2 os(2 ) os(2 ) M

d u Ac c ft    

Biên độ dao động của phần tử tại M: 2 cos(2 ) M

d A A  

ThuVienDeThi.com

Bùi Thị Thắm-THPT Nguyễn Viết Xuân

hongthamvp@gmail.com Page 2

Lưu ý: * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ: 2 sin(2 ) M

x A A  

* Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ: 2 cos(2 ) M

x A A  

5.Vị trí nút sóng và bụng sóng

 Đầu Q cố định (nút sóng): dnút= 2

k; d bụng= 1 ( ) 2 2 k  

 Đầu Q tự do (bụng sóng): dbụng= 2

k; d nút= 1 ( ) 2 2 k  

(d là khoảng cách từ đầu phản xạ đến điểm đang xét) 6. Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:

* Hai đầu là nút sóng: * ( ) 2 l k k N   

Số bụng sóng = số bó sóng = k ; Số nút sóng = k + 1 Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:

(2 1) ( ) 4 l k k N    

Số bó (bụng) sóng nguyên = k; Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 7. Đặc điểm của sóng dừng:

-Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là .

-Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề là .

k. . -Khoảng cách giữa hai nút (bụng, múi) sóng bất kỳ là :

-Tốc độ truyền sóng: v = f = .

8.Các chú ý đặc biệt về sóng dừng

+ Vấn đề về biên độ Từ công thức về biên độ sóng: 2 os(2 ) 2 M

d A A c     , dễ dàng thấy biên độ

có tính tuần hoàn theo không gian với chu kì . Những điểm cách nhau một khoảng bằng d sẽ có độ chênh

biên độ là 2 d     .

2 

4 

2 

T



2 

2 

k 2



Q P

4  2 

2 

k 2



Q P

ThuVienDeThi.com