TÀI LIỆU ÔN TẬP LÍ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC

TÀI LIỆU ÔN TẬP LÍ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC

TÀI LI U ÔN T P Lệ THUY T À ÔN H N TH I DAO LÍ (CB) TNTHPT À N IH 2011 I DAO N I U HOÀ Ph ng trình dao đ ng: - Định nghĩaμ dđđh dđ mô tả định luật dạng cos (hoặc sin), A, ,  số 2 t - Chu kì: T= = = (trong n số dao động vật thực th i gian t) f n  + Chu kì T: Là khoảng th i gian để vật thực dđ toàn phần Đơn vị c a chu kì giây (s) + Tần số fμ Là số dđ toàn phần thực giây Đơn vị Héc (Hz) 2 - Tần số gócμ  = 2f = ; T - Phương trình dao độngμ x = Acos(t + ) + x μ Li độ dđ, khoảng cách từ VTCB đến vị trí c a vật th i điểm t xét (cm) + Aμ Biên độ dđ, li độ cực đại (cm) Đặc trưng cho độ mạnh yếu c a dđđh Biên độ lớn lượng dđ lớn Năng lượng c a vật dđđh tỉ lệ với bình phương c a biên độ + μ Tần số góc c a dđ (rad/s) Đặc trưng cho biến thiên nhanh chậm c a trạng thái c a dđđh Tần số góc c a dđ lớn trạng thái c a dđ biến đổi nhanh + μ Pha ban đầu c a dđ (rad) Để xác định trạng thái ban đầu c a dđ, đại lượng quan trọng tổng hợp dđ + (t + ) μ Pha c a dđ th i điểm t xét Lưu ý : Trong trình vật dđ li độ biến thiên điều hịa theo hàm số cos (x thay đổi theo thời gian t), đại lượng A, ,  số Riêng A,  số dương n tốc t c th i: v = x’ = -Asin(t + ) = Acos(t +  +/2) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v>0, theo chiều âm v v = -Asin(t + ) = Acos(t +  + /2) ==> a = -2Acos(t + ) = 2Acos(t +  + ) hi u dƠi quỹ đạo: s = 2A Quưng đ ng chu kỳ 4A; 1/2 chu kỳ 2A Quưng đ ng l/4 chu kỳ vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại A 10 ác b c l p ph ng trình dao đ ng dao đ ng u hoƠ: x = Acos(t + ) - Tìm A : + Từ VTCB kéo vật đoạn x0 bng tay cho dđ A = x0 v2 mv2 2 2 + Từ pt: A = x + A = x + k  + A = s/2 với s chiều dài quĩ đạo chuyển động c a vật + Từ ct μ vmax = A ==> A = vmax  smax-smin k g 2 = ;= ;  = 2f = + Tìm  : m T l M1 M2 + Tìm μ Tùy theo đầu Chọn t = lúc vật có li độ x = [ ] , vận tốc v = [ ]  x = Acos = [ ]  ==> ==>  = [ ? ]   v = -Acos = [ ] L u ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < x2 x1 O A -A + Có thể xđ  cách v đư ng tròn lượng giác đk ban đầu  11 Kho ng th i gian ng n nh t để v t t vị trí có li đ x1 đ n x2 - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đư ng trịn - Dựa vào cơng th c c a cđ tròn đềuμ  = .t M'2 M'1  .T ==> t   2  - Chú ý:  góc quét c a bk nối vật cđ khoảng tgian t ta phải xđ tọa độ đầu x1 tương ng góc 1 tọa độ cuối x2 tương ng góc 2 12 Quưng đ ng v t đ c t th i điểm t1 đ n t2 x x1 - Số lần vật dao động khoảng th i gian tμ -A A t  n   ==> t = t2 – t1 = nT + t (n  N; ≤ t < T)  T - Quãng đư ng th i gian nT S1 = 4nA, th i gian t S2 - Quãng đư ng tổng cộng S = S1 + S2 - Lưu ý: + Nếu t = T/2 S2 = 2A + Tính S2 cách định vị trí x1, x2 chiều chuyển động c a vật trục Ox + Trong số trư ng hợp giải tốn cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển động trịn s đơn giản S với S quãng đư ng tính + Tốc độ trung bình c a vật từ th i điểm t1 đến t2: vtb  t2  t1 13 BƠi tốn tính quưng đ ng l n nh t vƠ nhỏ nh t v t đ c kho ng th i gian < t < T/2 - Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng th i gian quãng đư ng lớn vật gần VTCB M2 M1 nhỏ gần vị trí biên M2 P - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển  động trịn Góc quét  = t A A P -A -A  x x O O P1 P2 - Quãng đư ng lớn vật từ M1 đến M2 đối x ng qua trục sin (hình 1) M1  Smax  2A sin - Quãng đư ng nhỏ vật từ M1 đến M2 đối x ng qua trục cos (hình 2)  ) Smin  A(1  cos - Lưu ý: Trong tr ng h p t > T/2 T T Tách t  n  t ' n  N * ;0  t '  2 T + Trong th i gian n quãng đư ng 2nA + Trong th i gian t’ qng đư ng lớn nhất, nhỏ tính + Tốc độ trung bình lớn nhỏ c a khoảng th i gian t: S S vtb max  max vtb  với Smax; Smin tính t t BƠi toán xđ li đ v n tốc dđ sau tr c th i điểm t m t kho ng t * Xác định góc quét  khoảng th i gian t :   .t +A= * Từ vị trí ban đầu (OM1) quét bán kính góc lùi (tiến) góc  , từ xác định M2 chiếu lên Ox xác định x ách khác: ADCT lượng giácμ Cos(  ) = -Cos; Cos( + /2) = -Sin; Sin =   Cos 2 ; Cos(a + b) = Cosa.Cosb – Sina.Sinb để giải BƠi toán xđ th i điểm v t qua vị trí x đư bi t ho c v a l n th n t, Wđ * Xác định M0 dựa vào pha ban đầu * Xác định M dựa vào x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F)  * Áp dụng công th c t  (với   M 0OM )  L u ý: Đề thư ng cho giá trị n nhỏ, n lớn tìm quy luật để suy nghiệm th n 16 Dao đ ng có ph ng trình đ c bi t: * x = a  Acos(t + ) với a = const - Biên độ A, tần số góc , pha ban đầu  - x toạ độ, x0 = Acos(t + ) li độ - Tọa độ vị trí cân x = a, tọa độ vị trí biên x = a  A - Vận tốc v = x’ = x0’, gia tốc a = v’ = x” = x0” v - Hệ th c độc lậpμ a = -2x0 ; A2  x02  ( )2  * x = a  Acos (t + ) (ta hạ bậc) - Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2 II ON L LÒ XO k g  k 2 m l   ; chu kỳμ T  ; tần sốμ f   T n số góc:    2  l T 2 2 m m  k g Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 1 năng: W  m A2  kA2 2 * Độ biến dạng c a lò xo thẳng đ ng vật VTCB: -A mg l nén  T  2 l  k g -A l l * Độ biến dạng c a lò xo vật VTCB với lắc lò xo giãn O O nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng αμ giãn A mg sin  l  T  2 l  g sin  k A x + Chiều dài lò xo VTCBμ lCB = l0 + l (l0 chiều dài tự x Hình a (A < l) Hình b (A > l) nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất)μ lMin = l0 + l – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất)μ lMax = l0 + l + A  lCB = (lMin + lMax)/2 l -l A= max Giãn Nén A -A + Khi A >l (Với Ox hướng xuống): l x - Th i gian lò xo nén lần th i gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = -A - Th i gian lò xo giãn lần th i gian ngắn để vật từ vị trí x1 = -l đến x2 = A, Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần Hình vẽ thể thời gian lò xo nén Lực kéo v hay lực h i ph c giãn chu kỳ - Đặc điểm: * Là lực gây dao động điều hịa cho vật * Ln hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ - Lực làm vật dđđh lực hồi phụcμ Fhp = -kx = -m2x lúc vật qua vị trí biên ===> Fhp max = kA = m2A Fhp = lúc vật qua VTCB Lực đƠn h i lƠ lực đ a v t v vị trí lị xo khơng bi n dạng: Có độ lớn Fđh = kx (x độ biến dạng c a lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lị xo khơng biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đ ng: + Độ lớn lực đàn hồi có biểu th cμ * Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống * Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo)μ FMax = k(l + A) = FKmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểuμ * Nếu A < l  FMin = k(l - A) = FKMin * Nếu A ≥ l  FMin = (lúc vật qua vị trí lị xo khơng biến dạng) ==> Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đạiμ FNmax = k(A - l) (lúc vật vị trí cao nhất) Lưu ý: - Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần - Vật dđđh đổi chiều chuyển động lực hồi phục đạt giá trị lớn A - Thế c a vật dđđh động c a x   Một lị xo có độ c ng k, chiều dài l c t thành lị xo có độ c ng k1, k2, … chiều dài tương ng l1, l2, … có: kl = k1l1 = k2l2 = … Ghép lò xo: 1 * Nối tiếp     treo vật khối lượng thìμ T2 = T12 + T22 k k1 k2 1 * Song song: k = k1 + k2 + …  treo vật khối lượng thìμ    T T1 T2 n lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật khối lượng m1+m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 Thì ta có: T32  T12  T22 T42  T12  T22 10 o chu kỳ ph ng pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T c a lắc lò xo (con lắc đơn) ngư i ta so sánh với chu kỳ T (đã biết) c a lắc khác (T  T0) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng th i qua vị trí xác định theo chiều TT0 Th i gian hai lần trùng phùng   T  T0 Nếu T > T0   = (n+1)T = nT0 Nếu T < T0   = nT = (n+1)T0 với n  N* III ON L N g  g 2 l  ; chu kỳμ T  ; tần sốμ f   T n số góc:    2 l T 2 2 l  g Điều kiện dao động điều hoàμ Bỏ qua ma sát, lực cản 0  F  E ; q <  F  E ) + Động : Wđ = * Lực đẩy Ácsimétμ F = DgV ( F lng thẳng đ ng hướng lên) Trong đóμ D khối lượng riêng c a chất lỏng hay chất khí g gia tốc rơi tự V thể tích c a phần vật chìm chất lỏng hay chất khí - Khi đóμ P '  P  F gọi trọng lực hiệu dụng hay trọng lực biểu kiến (có vai trị trọng lực P ) F g '  g  gọi gia tốc trọng trư ng hiệu dụng hay gia tốc trọng trư ng biểu kiến m l hu kỳ dao đ ng l c đ n đó: T' = 2π g' - Các trư ng hợp đặc biệtμ * F có phương ngangμ + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đ ng góc cóμ tan   F P F + g '  g  ( )2 m F * F có phương thẳng đ ng g '  g  m F F + Nếu F hướng lên + Nếu F hướng xuống g '  g  g' g m m IV T N H P DAO N T ng h p hai dao đ ng u hoƠ phương tần số x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Với: - Biên độ c a dđ tổng hợp : A2 = A12 + A22 + 2A1A2cos(2 - 1) A1sin1 + A2sin2 - Pha ban đầu c a dđ tổng hợpμ tg = A1cos1 + A2cos2 + Khi dđ phaμ  = 2k ==> A = A1 + A2  = (2k + 1) ==> A =  A1 ậ A2  + Khi dđ ngược phaμ  A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2 Khi bi t m t dao đ ng thành phần x1 = A1cos(t + 1) dao động tổng hợp x = Acos(t + ) dao động thành phần cịn lại x2 = A2cos(t + 2) A sin   A1 sin 1 Trong đó: A22  A2  A12  AA1cos(  1 ) ; tan 2  Acos  A1cos1 N u m t v t tham gia đ ng th i nhi u dao đ ng u hoƠ phương tần số x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) … dao động tổng hợp dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Chiếu lên trục Ox trục Oy  Ox Ay  A sin   A1 sin 1  A2 sin 2  Ta được: Ax  Acos  A1cos1  A2cos2   A  Ax2  Ay2 tan   Ay Ax với  [Min;Max] DAO N T T D N ậ DAO N N B N H N Lí thuy t chung: - Dđ tắt dần dđ có biên độ giảm dần theo th i gian Nguyên nhân ma sát, lực cản c a môi trư ng - Dđ cưỡng b c dđ chịu tác dụng c a lực cưỡng b c tuần hoàn iên độ dđ cư ng b c h thuộc vào A l c cư ng b c - Dđ trì dđ trì cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dđ riêng - Dđ riêng dđ với biên độ tần số riêng (f0) không đổi, phụ thuộc vào đặc tính c a hệ dđ - Hiện tượng cộng hư ng tượng biên độ c a dđ x cưỡng b c tăng đến giá trị cực đại tần số (f) c a lực cưỡng b c tần số dđ riêng (f0) c a hệ dđ Hiện tượng cộng hư ng r nét l c c n, l c ma sát  môi trường nh t ==> Hiện tượng cộng hư ng xảy khiμ f = f0 hay  = 0 hay T = T0 Với f, , T f0, 0, T0 tần số, tần số góc, chu kỳ c a lực cưỡng b c c a hệ dao động M t l c dao đ ng t t d n v i biên đ A h số T ma sát µ ng n n x : - Gọi S quÃng đ- ờng đ- ợc kể từ lúc chuyển động dừng hẳn Cơ ban đầu tổng công lực ma sát toàn quÃng đ- ờng đó, tức lµ: kA2 = Fms S  S = kA kA2 kA2  A2   Fms 2 mg 2 g 4 g - Quãng đư ng vật đến lúc dừng lại làμ 2Fms S 4 mg   k  A A Ak - Số dao động thực được: N    A 4 mg 4 g - Độ giảm biên độ sau chu kỳ làμ A   A AkT  4 mg 2 g 2 (Nếu coi dao động tắt dần có tính tuần hồn với chu kỳ T  ) - Th i gian vật dao động đến lúc dừng lại: t  N T ng n n n: + Suy ra, độ giảm biên độ dài sau chu kì: S = 4Fms  mω + Sè dao ®éng thùc hiƯn ®- îc: N  S S + Thêi gian kÓ từ lúc chuyển động dừng hẳn: = N.T = N.2π l g + Gäi S lµ quÃng đ- ờng đ- ợc kể từ lúc chuyển động dừng hẳn Cơ ban đầu tổng công lực ma sát toàn quÃng đ- ờng đó, tức là: H N m2 S = Fms S  S = ? II SÓN VÀ SÓNG ÂM I SÓN H ác khái ni m: - Sóng lan truyền dđ môi trư ng vật chất (không truyền chân khơng) Khi sóng truyền có pha dđ truyền cịn phần tử vật chất dđ xung quanh VTCB cố định - Sóng dọc sóng có phương dao động song song trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền chất khí, lỏng, rắn d2 d1 - Sóng ngang sóng có phương dđ vng góc với phương truyền x sóng Sóng ngang truyền bề mặt chất rắn mặt nước O M1 M2 Ph ng trình sóng: - Tại điểm Oμ u0 = acos(t + ) d1 t d  - Tại điểm M1 : uM1 = acos[(t - v ) + ] = acos[2    + ] = acos(t +  - 2 d1 )  T   d - Tại điểm M2 : uM2 = acos(t +  + 2 )  với u μ li độ c a sóng; aμ biên độ sóng ;  μ tần số góc d1 th i gian để sóng truyền từ đến M vớiμ d1 k/c từ nguồn phát sóng đến điểm M1; v v  - Bước sóng μ v = ==>  = vT = f T Với v vận tốc truyền sóng (m/s)μ v phụ thuộc vào b/c c a mơi trư ng truyền sóng  bước sóng (m); T chu kì dao động c a sóng (s) ; f tần số dđ c a sóng (Hz) - Gọi k/c điểm M N phương truyền sóng d, k/c từ điểm đến nguồn sóng d1, d2 Ta có: d =  d1 ậ d2  2d - Gọi độ lệch pha điểm M N phương truyền sóng , đ l ch pha :  =  - Vậy điểm M N phương truyền sóng s μ với k = 0, ±1, ±2 + dao động pha khi: d = k  d2 d1 d  N + dao động vuông pha khi: d = (2k + 1) M L u ý: Đơn vị x, x1, x2,  v h i tương ng với Trong tượng truyền sóng sợi dây, dây kích thích dao động b i nam châm điện với tần số dịng điện tần số dao động dây II SÓN D N M t số ý - Sóng dừng giao thoa c a sóng tới sóng phản xạ, sóng tới sóng phản xạ truyền theo phương Khi sóng tới sóng phản xạ sóng kết hợp giao thoa tạo sóng dừng - Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng - Đầu tự bụng sóng - Hai điểm đối x ng với qua nút sóng ln dao động ngược pha - Hai điểm đối x ng với qua bụng sóng ln dao động pha - Các điểm dây dao động với biên độ không đổi  lượng không truyền - Khoảng th i gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ - Khoảng cách hai bụng sóng liền kề λ/2 Khoảng cách hai nút sóng liền kề λ/2 Khoảng cách bụng sóng nút sóng liền kề λ/4 - Bề rộng c a bụng sóng = 2.A = 2.2a = 4.a i u ki n để có sóng d ng s i dơy dƠi l: + dao động ng c pha khi: - Hai đầu nút sóng: l  k  d = (2k + 1) (k  N * ) Số bụng sóng = số bó sóng (múi) = k ; Số nút sóng = k + - Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóngμ l  (2k  1)  (k  N ) Số bó (múi) sóng nguyên = k = số bụng sóng trừ ; Số bụng sóng = số nút sóng = k + Ph ng trình sóng d ng: - Pt sóng điểm M dây có đầu cố định, d k/c từ M đến đầu cố định, l k/c từ nguồn (dđ với biên độ 2π π 2π π nhỏ, coi nút) đến điểm cố địnhμ uM = 2aCos( - )Cos(ω + ) λ λ - Pt sóng M dây có đầu cố định đầu tự do, d k/c từ M đến đầu tự do, l k/c từ nguồn (dđ với biên 2π 2π độ nhỏ, coi nút) đến đầu tự doμ uM = 2aCos( )Cos(ω ) λ λ III GIAO THOA SĨNG - Hiện tượng giao thoa sóng tổng hợp c a hay nhiều sóng kết hợp khơng gian, có chỗ biên độ sóng tăng cư ng (cực đại giao thoa) triệt tiêu (cực tiểu giao thoa), tuỳ thuộc vào hiệu đư ng c a chúng - Điều kiện xảy tượng giao thoa hai sóng phải hai sóng kết hợp - Hai sóng kết hợp hai sóng gây b i hai nguồn có tần số, pha lệch pha góc khơng đổi - Vị trí điểm dao động với biên đ cực đại : d2 ậ d1 = kλ Vị trí điểm dao động với biên đ cực tiểu: d2 ậ d1 = 2k + λ/2 - Giao thoa c a hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng l: + Xét điểm M cách hai nguồn d1, d2 + Phương trình sóng nguồn u1  Acos(2 ft  1 ) ; u2  Acos(2 ft  2 ) + Phương trình sóng M (cách nguồn d1 d2) hai sóng từ hai nguồn truyền tới: d d u1M  Acos(2 ft  2  1 ) u2 M  Acos(2 ft  2  2 )  + Phương trình giao thoa sóng M: uM = u1M + u2M d  d   2   d d   ==> uM  Acos   cos 2 ft            d d  AM  A cos       l  l  - Chú ý: * Số cực đại, tính nguồn:   (k  Z) k +  2  2 l Δφ l Δφ * Số cực tiểu, tính nguồn: - - + k  - + (k  Z) λ 2π λ 2π Hai ngu n dao đ ng pha   1  2  ): - Điểm dao động cực đại: d2 – d1 = k (kZ) + Biên độ dao động M: Số đư ng số điểm (tính c hai nguồn):   l k - Điểm dao động cực tiểu (không dao động)μ d2 – d1 = (2k+1)  l  l  l  c pha:   1  2   )  - Điểm dao động cực đạiμ d2 – d1 = (2k+1) (kZ) Số đư ng số điểm (tính c hai nguồn): (kZ)  l k    l 1 k   2 Hai ngu n dao đ ng ng   l  - Điểm dao động cực tiểu (không dao động)μ d2 – d1 = k (kZ) Số đư ng số điểm (tính c hai nguồn): k   Chú ý: Với tốn tìm số đư ng dao động cực đại không dao động (cực tiểu) hai điểm M, N cách hai nguồn d1M, d2M, d1N, d2N Đặt dM = d1M - d2M ; dN = d1N - d2N giả sử dM < dN + Hai nguồn dao động phaμ  Cực đạiμ dM < k < dN  Cực tiểuμ dM < (k+0,5) < dN + Hai nguồn dao động ngược phaμ  Cực đạiμdM < (k+0,5) < dN  Cực tiểuμ dM < k < dN ==> Số giá trị nguyên k tho mãn biểu th c số đường cần tìm IV SĨNG ÂM - Sóng âm sóng truyền mơi trư ng rắn lỏng khí Ngu n ơm vật dao động - Sóng âm (gây cảm giác âm tai ngư i) sóng học có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz < 16 Hz sóng hạ âm, > 20000 Hz sóng siêu âm Sóng âm truyền mơi trư ng rắn lỏng khí, khơng truyền chân khơng - Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ nhiệt độ c a môi trư ng vrắn > vlỏng > vkhí - Khi sóng âm truyền từ môi trư ng sang môi trư ng khác vận tốc bước sóng thay đổi Nhưng tần số chu kì c a sóng khơng đổi -Ngưỡng ngheμ giá trị cực tiểu c a cư ng độ âm để gây cảm giác âm tai ngư i Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số âm - Ngưỡng đauμ giá trị cực đại c a cư ng độ âm mà tai ngư i cịn chịu đựng (thơng thường ngư ng đau ng với m c cường độ âm db) - Cảm giác âm to hay nhỏ phụ thuộc vào cư ng độ âm mà phụ thuộc vào tần số âm - Tính hấ vậ í âm n số âm, ường âm h ặ mứ ường âm hị ng âm Số đư ng số điểm (tính c hai nguồn): + ng đ ơm: I= l W P (W/m2) = tS S Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm c a nguồn S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu-nguồn âm nguồn âm điểm- S diện tích mặt cầu, với S=4πR2) P = W/t = I.S ==> Công suất âm c a nguồn = lượng lượng mà âm truyền qua diện tích mặt cầu đơn vị th i gianμ P0 = W0 = I.S = I.4πR2 Nếu nguồn âm điểm phát âm qua điểm A B, thìμ P IA  A 4R A +M cc R  P I ; IB  B  A   A  PA  PB 4R B IB  R B  L( B)  lg ng đ ơm: I I Hoặc L(dB)  10.lg I0 I0 Với I0 = 10-12 W/m2 =1 Hz: cường độ âm chuẩn Khi giải thư ng áp dụng t/c c a lơgarítμ loga (M.N) = logaM + logaN: loga (M/N) = logaM – logaN - Tính hấ sinh í âm (g n iền với n số), (g n iền với mứ ường âm) âm s (g n iền với hị ng âm) v - T n số đƠn phát (hai đầu dây cố định  hai đầu nút sóng): f  k ( k  N*) 2l v ng với k =  âm phát âm có tần số f1  2l k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)… - T n số ống sáo phát (một đầu bịt kín, đầu để h  đầu nút sóng, đầu bụng sóng): v ( k  N) f  (2k  1) 4l v ng với k =  âm phát âm có tần số f1  4l k = 1,2,3… có hoạ âm bậc (tần số 3f1), bậc (tần số 5f1)… H N III DÒN I N XOAY HI U ách tạo dđxc: Cho khung dây dẫn diện tích S, có N vịng dây, quay với tần số góc  từ trư ng B ( B  trục quay) Thì mạch có dđ biến thiên điều hịa với tần số góc  gọi dđxc Lưu ý: Khi khung dơy quay m t vòng m t chu kì dịng n chạy khung đ i chi u l n a, T thông qua khung:  = NBScos(t + ) Hiện tượng c m ng điện từ: Là tượng có s biến thiên từ thơng qua khung dây kín khung xuất suất điện động c m ng để sinh dđ c m ng: e = -’t = NBSsin(t + ) = NBScos(t +  - /2) = E0 cos(t +  - /2) b, Biểu th c n áp t c th i vƠ dòng n t c th i: u = U0cos(t + u) i = I0cos(t + i) Trong đóμ i giá trị cư ng độ dđ th i điểm t; I0 > giá trị cực đại c a i;  > tần số góc; (t + i) pha c a i th i điểm t; i pha ban đầu c a dđ u giá trị điện áp th i điểm t; U0 > giá trị cực đại c a u;  > tần số góc; (t + u) pha c a u th i điểm t; u pha ban đầu c a điện áp Với  = u ậ i độ lệch pha c a u so với i, có      2 c ác giá trị hi u d ng: - Cư ng độ hiệu dụng c a dđxc đại lượng có giá trị cư ng độ c a dđ không đổi, cho qua điện tr R, khoảng th i gian công suất tiêu thụ c a R b i dđ khơng đổi cơng suất tiêu thụ trung bình c a R b i dđxc nói - Điện áp hiệu dụng định nghĩa tương tự U I E - Giá trị hiệu dụng giá trị cực đại c a đại lượng chia cho U ; I ; E 2 2 M t số ý: - Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2ft + i) M i giơy dòng n đ i chi u 2f l n   * Nếu pha ban đầu i =  i = giây đổi chiều 2f-1 lần 2 - ơng th c tính th i gian đèn huỳnh quang sáng m t chu kỳ: Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1 U 4 Với cos  , (0 <  < /2) (tμ th i gian đèn sáng chu kì) t  U0  10 không suốt gọi tượng nhi u xạ ánh sáng Hi n t ng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng thí nghiệm Iâng) - Đ/n: Là tổng hợp c a hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp khơng gian xuất vạch sáng vạch tối xen k M d1 S1 Các vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) gọi vân giao thoa x d2 - Hệ thống vân giao thoa as đơn sắcμ Là hệ thống vạch màu đơn sắc a I O vạch tối nằm xen k Đối với as trắngμ Chính vân sáng trung tâm, bên dải màu tím S2 đỏ ngồi D ax - Hiệu đư ng c a ánh sáng (hiệu quang trình): d d d1 D Trong đó: a = S1S2 khoảng cách hai khe sáng D = OI khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến quan sát S1M = d1; S2M = d2 x = OM (tọa độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét λD - ị trí toạ đ vơn sáng: d = k  x = k = k.i ; k Z a k = 0: Vân sáng trung tâm; k = 1: Vân sáng bậc (th ) 1; k = 2: Vân sáng bậc (th ) 2; k > d2 > d1, k < d2 < d1 λD - ị trí toạ đ vơn tối: d = (k + 0,5)  x = (k + 0, 5) = (k + 0, 5).i ; k Z a Với vân tối khơng có khái niệm bậc giao thoa (Vân tối th ng với k = 2, th ng với k = ) λD - Kho ng vơn i: Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp: i = a - Nếu thí nghiệm tiến hành mơi trư ng suốt có chiết suất n bước sóng khoảng vân đối i nD với mơi trư ng là: in n n a n - ể tìm số vơn sáng vƠ số vơn tối b r ng tr ng giao thoa có chi u dài L đối x ng qua vơn trung tâm): n : Phaà n nguyeâ n L = n, p   + Số kho ng vân n a trường giao thoa: 2.i  p : Phầ n thậ p phâ n + Số vơn sáng trư ng giao thoa: (2n + 1) + Số vơn tối trư ng giao thoa: (2n) p < 0,5 2(n + 1) p  0,5 + Ví dụ L/2i = 4,5 ==> n = 4; p = 0,5 ==> số vân sáng λ, số vân tối 10 L/2i = 5,45 ==> n = 5; p = 0,45 ==> số vân sáng 11, số vân tối 11 L/2i = 3,72 ==> n = 3; p = 0,72 ==> số vân sáng 7, số vân tối - Bi t kho ng vơn i bi t vị trí điểm M (xM) thì: xM = n (n  N); + Tại M vân sáng khi: i xM =n+ + Tại M vơn tối khi: i - Xác định số vơn sáng vơn tối gi a hai điểm M N có toạ đ x1, x2 gi s x1 < x2) + Vân sáng: x1  ki  x2 ( ) + Vân tốiμ x1  (k+0,5)i  x2 ( ) Số giá trị k  Z số vân sáng (vân tối) cần tìm Lưu ý: M N phía với vân trung tâm x1 x2 dấu M N khác phía với vân trung tâm x1 x2 khác dấu - Xác định kho ng vơn i kho ng có b r ng L Bi t kho ng L có n vơn sáng L + Nếu đầu hai vân sáng thì: i n L + Nếu đầu hai vân tối thì: i n 18 L n 0,5 - Sự trùng b c xạ 1, 2 kho ng vơn t ng ng lƠ i1, i2 ) + Trùng c a vân sángμ xs = k1i1 = k2i2 =  k11 = k22 = + Trùng c a vân tốiμ xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 =  (k1 + 0,5)1 = (k2 + 0,5)2 = - Lưu ý: Vị trí có màu màu với vân sáng trung tâm vị trí trùng c a tất vân sáng c a b c xạ - Trong hi n t ng giao thoa ánh sáng tr ng 38m    0,76m) D + Bề rộng quang phổ bậc kμ x k  k ( đ   t )  k  iñ  i t  a + Xác định số vân sáng, số vân tối b c xạ tương ng vị trí xác định (đã biết x): + Nếu đầu vân sáng đầu vân tối thì: i ax  0,76  giá trị c a k   k D + Vân tốiμ 0,38    ax  0,76  giá trị c a k   k  0.5 D + Vân sáng: 0,38    S1 S’ Sự xê dịch h vơn giao thoa: a, Xê dịch xê dịch ngu n S: O S I O’ S2 OO'  IO SS' IS  Vaâ n trung taâ m d / c ngượ c chiề u d / c củ a nguồ n    S' IO' thẳ ng haø ng e, n S1 O’ S O b, Xê dịch b n m t song song: (n  1)eD ; Vân trung tâm dịch phía a ách tạo nguôn k t h p: S1 a) Khe Yâng (đã học) S b L ng lăng kính rexnen: S2 S1S2 = a = 2.d1.A(n - 1); i = D/a d1  ( d1  d ) ==> i  2.d1.A(n  1) S2 OO'  M  I O N d2 D Chiều rộng miền giao thoaμ MN = 2.d2.A(n -1) c) L ng th u kính Biêμ Gồm thấu kính cưa đơi qua quang tâm rồiμ + C1: Hớt nửa phần nhỏ e ghép sát vào Hai nh h i o tạo giao thoa Khoảng cách hai ảnh : a = S1S = 2e d1/ - d1 d1 ; / ( d1/  d )  e ( d d ) d d 1 ; khoảng vân i  ; Bề rộng miền giao thoa là: MN  a  a d1/ d1 d1/ E d1/ d1 / M S1 O1 O1 O S2 S O O2 N d2 Cách D M S1 S O2 d1 E S2 N D d1 d2 Cách 19 + Ho c để đệm miếng bìa mỏng để nửa thấu kính cách khoảng b b.(d1 + d1/ ) Hai nh h i thật cho giao thoa, khoảng cách hai ảnh làμ a = ; d1 Miền giao thoa làμ MN  d L ng g   D b.(d1  d ) ; Khoảng vânμ i  d1 a ng phẳng rexnenμ gồm hai gương phẳng đặt lệch nha góc  nhỏ G1 M S S1 O I S2 d1 G2 S1S2 = a = 2.d1.tg = 2.d1. Chiều rộng miền giao thoaμ MN = 2.d2. N d2 Khoảng vân i   ( d1  d ) 2.d1. ác loại quang ph : a, Quang ph phát xạ: Là quang phổ c a ánh sáng chất rắn lỏng khí nung nóng nhiệt độ cao phát Quang phổ phát xạ c a chất chia làm hai loạiμ quang phổ liên tục quang phổ vạch * Quang ph liên t c: - Là dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím, giống quang phổ c a ánh sáng mặt tr i - Tất vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục - Đặc điểm μ quang phổ liên tục không phụ thuộc chất c a nguồn sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ c a vật phát sáng Khi nhiệt độ c a vật cao miền quang phổ m rộng as có bước sóng ngắn - ng dụngμ cho phép xác định nhiệt độ c a nguồn sáng * Quang ph vạch: - Là hệ thống vạch màu riêng r ngăn cách b i khoảng tối - Khi kích thích khối khí hay áp su t th p để chúng phát sáng chúng phát quang phổ vạch phát xạ - Đặc điểmμ Các nguyên tố khác phát qp vạch px khác nhauμ  số lượng vạch, độ sáng, vị trí, màu sắc c a vạch độ sáng tỉ đối c a vạch - ng dụngμ Dùng để phân tích thành phần mẫu vật b, Quang ph h p th : - Là hệ thống vạch tối riêng r nằm quang phổ liên tục - Cần nguồn sáng trắng để phát QPLT, nguồn sáng máy qp đám khí hay đốt cháy để phát qp vạch hấp thụ (Qp mặ ời mà hu ượ n ấ p hấp hụ Bề mặ ặ T ời phá u ng phổ i n ụ ) - Đặc điểmμ Nhiệt độ c a nguồn phát qp vạch hấp thụ phải nhỏ h n nhiệt độ c a nguồn phát qp liên tục - ng dụngμ Trong phép phân tích quang phổ * Hi n t ng đ o s c ánh sáng: Là tượng nguồn phát qplt qplt đi, vạch tối c a qp vạch hấp thụ tr thành vạch màu c a qp vạch phát xạ Lúc nguồn phát qp vạch hấp thụ tr thành nguồn phát qp vạch phát xạ h ng tỏ đám có khả phát as đơn sắc có khả hấp thụ as Tia h ng ngoại tia t ngoại vƠ tia X: a Tia h ng ngoại: - Định nghĩa μ Là b c xạ khơng nhìn thấy có bước sóng lớn bước sóng c a ánh sáng đỏ μ  > 0,76  m - Bản chất μ sóng điện từ 20