Sóng cơ học (rất chi tiết và hay)

SÓNG CƠ HỌC SÓNG CƠ HỌC I. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. II. II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. III. NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG. III. NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG. IV. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG. IV. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG. 1. 1. SÓNG CƠ HỌC SÓNG CƠ HỌC là những dao động cơ học là những dao động cơ học lan truyền trong một môi trường vật chất lan truyền trong một môi trường vật chất theo thời gian. Thí nghiệm theo thời gian. Thí nghiệm  - VD? + Sóng nước . + Sóng âm . - VD? + Sóng nước . + Sóng âm .  Đặc điểm: Đặc điểm: + Sóng là sự lan truyền dao + Sóng là sự lan truyền dao động chứ không phải là sự chuyển vật chất: động chứ không phải là sự chuyển vật chất: Khi có sóng truyền trong 1 môi trường vật Khi có sóng truyền trong 1 môi trường vật chất thì các phần tử vật chất chỉ dao động chất thì các phần tử vật chất chỉ dao động tại chỗ, chỉ trạng thái của dao động, tức pha tại chỗ, chỉ trạng thái của dao động, tức pha của dao động được truyền đi. của dao động được truyền đi. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. ….QUAN SÁT… …Ném viên đá xuống mặt nước ao bèo… Âm thanh… Sóng vô tuyến… Sóng điện từ… Sóng ánh sáng… QUAN SAÙT HIEÄN TÖÔÏNG (SOÙNG CHAÏY) ( ) π λ    ÷   2 x u x,t = Asinωt - QUAN SAÙT HIEÄN TÖÔÏNG (SOÙNG CHAÏY) ( ) π λ    ÷   2 x u x,t = Asinωt - 2. Sóng ngang: 2. Sóng ngang: (thí nghiệm) (thí nghiệm)  Là sóng mà phương dao động của các Là sóng mà phương dao động của các phần tử của môi trường vuông góc với phần tử của môi trường vuông góc với phương truyền sóng. phương truyền sóng.  Ví dụ? Sóng nước? .giải thích quá trình Ví dụ? Sóng nước? .giải thích quá trình lan truyền sóng nước? lan truyền sóng nước? I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. 3. 3. Sóng dọc: Sóng dọc: (thí nghiệm) (thí nghiệm)  Là sóng mà phương dao động của Là sóng mà phương dao động của các phần tử của môi trường trùng các phần tử của môi trường trùng với phương truyền sóng. với phương truyền sóng.  VD? Sóng âm . hay sóng nén dãn VD? Sóng âm . hay sóng nén dãn truyền dọc 1 lò xo. truyền dọc 1 lò xo. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. II. II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. 1. 1. Chu kì (dao động) T Chu kì (dao động) T của sóng là chu của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử kì dao động chung của các phần tử vật chất của môi trường có sóng vật chất của môi trường có sóng truyền qua. Nó bằng chu kì dao động truyền qua. Nó bằng chu kì dao động T của nguồn sóng. T của nguồn sóng. 2. 2. Tần số sóng f Tần số sóng f là tần số dao động là tần số dao động của mỗi phần tử của môi trường. Nó của mỗi phần tử của môi trường. Nó là đại lượng nghịch đảo của chu kì là đại lượng nghịch đảo của chu kì của sóng: của sóng: f = 1/ T 3. 3. Vận tốc sóng v Vận tốc sóng v là vận tốc truyền pha là vận tốc truyền pha dao động (vận tốc truyền biến dạng trong dao động (vận tốc truyền biến dạng trong môi trường vật chất). môi trường vật chất).  + vận tốc + vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào môi truyền sóng phụ thuộc vào môi trường: nhiệt độ, mật độ vật chất, . trường: nhiệt độ, mật độ vật chất, . vd vd vận tốc truyền âm trong không khí vận tốc truyền âm trong không khí ≈332m/s. ≈332m/s. 4. 4. Biên độ của sóng Biên độ của sóng tại một điểm là biên tại một điểm là biên độ dao động của phần tử vật chất tại độ dao động của phần tử vật chất tại điểm ấy khi sóng truyền tới. điểm ấy khi sóng truyền tới. II. II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. 5 5 . . Bước sóng λ Bước sóng λ là quãng đường là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kì mà sóng truyền đi trong một chu kì dao động của sóng. dao động của sóng. λ = v.T = v/f. λ = v.T = v/f.  λ có phụ thuộc môi trường? . λ có phụ thuộc môi trường? .  Đơn vi? Đơn vi? II. II. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG. III. NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG. III. NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG.  Quá trình truyền sóng là một quá trình truyền năng lượng. Tại sao?  Đối với sóng truyền từ một nguồn điểm trên mặt phẳng, khi sóng truyền ra xa, năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng. Tại sao?  Đối với sóng truyền từ một nguồn điểm trong không gian, năng lượng sóng giảm tỉ lệ với bình phương quãng đường truyền sóng. Tại sao?  Khi sóng chỉ truyền theo một phương (1 sợi dây) năng lượng sóng không bị giảm đi. [...]... E=Eo/(4πr2)  biên độ sóng giảm tỉ lệ nghịch với r IV PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Giả sử phương trình dao động của nguồn P có biểu thức là: uP=Asin(ωt) = Asin(2πt/T)  u- li độ, A – biên độ, ω – tần số góc của nguồn, T- chu kì dao động của nguồn  P  x N Chieàu truyeàn soùng M d - Sau khoảng thời gian Δt, sóng truyền tới một điểm M trên phương truyền sóng, cách P một khoảng là PM = x Gọi v là vận tốc sóng, ta có: Δt=x/v... TRÌNH SÓNG  Lúc đó pha dao động của M sẽ giống như pha dao động của P tại thời điểm (t - Δt), do đó phương trình sóng tại M viết được: ω   u M = AM sin  ωt − x  v   t 2π   u M = AM sin  2π − x  T λ   Vậy sóng là quá trình tuần hoàn theo thời gian và trong không gian IV PHƯƠNG TRÌNH SÓNG - Câu hỏi: Độ lệch pha của hai dao động tại 2 điểm cách nhau một đoạn d trên cùng 1 phương truyền sóng? ... sóng? P  x N Chieàu truyeàn soùng M d Δφ=2πd/λ IV PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Lưu ý: +Những điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng (nλ) trên phương truyền thì dao động cùng pha với nhau Chứng minh?  + Những điểm cách nhau một số lẻ lần nửa bước sóng {(2n +1)λ/2} trên phương truyền sóng thì dao động ngược pha với nhau Chứng minh?  + λ là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên một phương truyền sóng dao động... NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG       * Mở rộng: Năng lượng của sóng tại một thời điểm là gì? là năng lượng mà một đơn vị thể tích của môi trường ở điểm ấy có do dao động - biểu thức tính: E=(ρω2A2)/2  E tỉ lệ với A2 - Đối với sóng truyền từ một nguồn điểm trên mặt phẳng năng lượng tại một điểm có mqh với Eo (năng lượng của nguồn) E=Eo/(2πr)  biên độ sóng giảm tỉ lệ nghịch với sqrt(r) - Đối với sóng truyền... DỤNG  Câu 6 Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền đi với vận tốc 1m/s trên phương Ox Trên phương này có 3 điểm M, N, P (hình vẽ)theo thứ tự đó với MN=5cm; NP=12,5cm Cho biết biên độ sóng là 2cm và biên độ không thay đổi khi sóng truyền.Chọn phương trình dao động tại N có pha ban đầu bằng π/3 O M N P X BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 6a Hãy viết phương trình dao động tại M và P A uM = - 2sin(20πt... 2π/3) cm; uP = 2sin(20πt + π/6) cm D uM = - 2sin(20πt + π/3) cm; uP = 2sin(20πt + π/6) cm ĐÁP ÁN  Câu BÀI TẬP VẬN DỤNG 6b Nếu tại thời điểm nào đó N có li độ 2cm thì li độ tại M và P là bao nhiêu? (nên so sánh pha dao động của sóng tại M, P với N) A uM = 2cm; uP = 0cm B uM = -2cm; uP = 1cm C uM = 0cm; uP = 2cm D uM = -2cm; uP = 0cm ĐÁP ÁN . SÓNG CƠ HỌC SÓNG CƠ HỌC I. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. II. II. CÁC. NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. I. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ HỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. SÓNG NGANG - SÓNG DỌC. 3. 3. Sóng dọc: Sóng dọc: (thí nghiệm) (thí nghiệm)  Là sóng