Giáo án Sóng cơ học - Ôn tập vật lý

1. Sóng cơ học: a. Sóng cơ học trong thiên nhiên: - Định nghĩa: Sóng cơ là những dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất. - Sóng ngang: là sóng trong đó các phân tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. - Sóng dọc: là sóng trong đó các phân tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. b. Bước sóng: - Khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng gần nhau nhất và dao động cùng pha với nhau gọi là bước sóng.

- Là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì. Công thức:  = = . vT v

f c. Chu kì, tần số và vận tốc của sóng: - Chu kỳ: Chu kỳ dao động của các phần tử vật chất mà sóng cơ học truyền qua đều như nhau và bằng với chu kỳ dao động của nguồn. Đó là chu kỳ sóng. - Vận tốc truyền sóng: Vận tốc truyền pha dao động gọi là vận tốc sóng. d. Biên độ và năng lượng sóng: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. Truyền càng xa thì năng lượng càng giảm, biên độ cũng giảm theo.

e. Phương trình sóng: uM = aMcos(t ++ ) = aMcos(t++ ) x v  2 x  Trong đó: (m): Bước sóng; T (s): Chu kỳ của sóng; f (Hz): Tần số của sóng; v (m/s): Tốc độ truyền sóng (có đơn vị tương ứng với đơn vị của )

+ Biên độ sóng: asóng = Adao động = A + Năng lượng sóng W = Wđ = m2A2

4. Phương trình sóng

Tại điểm O: uO = Acos(t + ) Tại điểm M cách O một đoạn x trên phương truyền sóng.

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì u = AMcos(t +  -  ) = AMcos(t +  - 2 )

* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì u = AMcos(t +  +  ) = AMcos(t +  + 2 )

5. Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x2:  =  = 2

Nếu 2 điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng x thì:  =  = 2

Lưu ý: Đơn vị của x, x1, x2,  và v phải tương ứng với nhau 6. 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. 7. Tính tuần hoàn của sóng

+ Tại một điểm M xác định trong môi trường: x = const: uM là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu kì T.

+ Tại một thời điểm xác định: t = const: uM là một hàm biến thiên điều hòa trong không gian theo biến x với chu kì T

ThuVienDeThi.com

Độ lệch pha giữa hai điểm cách nguồn một khoảng d1, d2: hay 1 2 1 2 2 d d d d

v    

    

2 d d v      

2. Giao thoa sóng:

a. Sóng kết hợp: - Hai nguồn dao động cùng tần số, có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là 2 nguồn kết hợp. - Sóng mà do 2 nguồn kết hợp phát ra gọi là 2 sóng kết hợp.

b. Hiện tượng giao thoa: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm ở đó chúng luôn tăng cường lẫn nhau: Có những điểm ở đó chúng luôn triệt tiêu lẫn nhau. - Cực đại giao thoa: ; (tăng cường, cùng fa). k ;   2 2 1 d d k     0, 1, 2,... k  

- Cực tiểu giao thoa: (triệt tiêu, ngược fa)   k ;    2 1   2 1 2 1 ; 2 d d k       0, 1, 2,... k  

3. Sóng dừng: a. Định nghĩa: Sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian.

Các điểm bụng (hoặc các điểm nút) cách đều nhau một số nguyên lần . 2 

4. Điều kiện để có sóng dừng:

* Hai đầu đều là nút sóng: ; k = số bụng = số nút – 1. * ( ) 2 l k k N   

* Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: ; k = số bụng - 1 = số nút – 1. (2 1) ( ) 4 l k k N    

5. Sóng âm: a. Sóng âm và cảm giác âm: - Định nghĩa: Sóng cơ học có tần số từ 16 Hz đến 20.000 Hz. Gây cảm giác âm. - Sóng siêu âm: Sóng cơ học có tần số > 20.000 Hz. - Sóng hạ âm: Sóng cơ học có tần số < 16 Hz. b. Sự truyền âm – Vận tốc âm: - Sóng âm là sóng dọc nên chỉ truyền được trong môi trường rắn, lỏng và khí. - Vận tốc âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, nhiệt độ và mật độ môi trường. - Vận tốc âm trong chất lỏng nhỏ hơn vận tốc truyền âm trong chất rắn và lớn hơn vận tốc truyền âm trong chất khí. c. Độ cao của âm: Độ cao của âm là một đặc tính sinh lí của âm, phụ thuộc tần số. d. Âm sắc: Là một đặc tính sinh lí của âm, phụ thuộc tần số và biên độ (đồ thị dao động âm). e. …