Đang tải... (xem toàn văn)
I – SÓNG CƠ 1) Định nghĩa Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường. Ta thấy các gợn sóng phát đi từ nguồn O đều là những đường tròn đồng tâm O. Vậy, sóng nước truyền theo các phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v. 2) Sóng ngang Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang. Sóng trên mặt nước là sóng ngang. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. 3) Sóng dọc Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc. Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn. Sóng cơ không truyền được trong chân không. 4) Chu kỳ sóng : T (s) Là chu kì dao động của các phần tử môi trường nơi mà có sóng truyền qua + Số chu kì ( số dao động ) trong khoảng thời gian t : + Nếu trong khoảng thời gian t, số lần nhô lên của vật nổi trên mặt nước khi có sóng lan truyền hay số ngọn sóng đi qua trước mặt người quan sát là n thì số chu kì dao động của sóng trong khoảng thời gian đó là ( n 1 ) 5) Tần số sóng : ( Hz) 6) Tốc độ truyền sóng : Là tốc độ ( vận tốc ) truyền pha dao động. Vận tốc này phụ thuộc vào độ đàn hồi của môi trường và nhiệt độ của môi trường nơi có sóng truyền qua. Tốc độ truyền sóng (v) : là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. + Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng v có một giá trị không đổi và phụ thuộc vào bản chất của môi trường đó. + Vrán > Vlỏng > Vkhí¬ Khi sóng cơ truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì biên độ, tần số không đổi ; con vận tốc và bước sóng thay đổi (tăng hoặc giảm). 7) Bước sóng : + Là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì T (ms) + Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng, mà dao động tại hai điểm đó cùng pha.Nếu hai điểm đó dao động ngược pha thì khoảng cách là và vuông pha thì khoảng cách là . + Khoảng cách giữa n đỉnh sóng (ngọn sóng, gợn lồi) liên tiếp là : 8) Độ lệch pha giữa hai điểm trên một phương truyền sóng : + Độ lệch pha giữa hai điểm MN gần nhau nhất trên cùng một phương truyên sóng cách nhau một khoảng x = MN là : + Điều kiện để 2 điểm MN cùng pha : + Điều kiện để 2 điểm MN ngược pha : + Điều kiện để 2 điểm MN vuông pha : Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng, mà dao động tại hai điểm đó : + cùng pha : + ngược pha : + vuông pha : . Khoảng cách giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng, mà dao động tại hai điểm đó : + Cùng pha : + Ngược pha : + Vuông pha : 9) Biên độ sóng : Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 10) Năng lượng sóng : Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử môi trường có sóng truyền qua. II – PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Xét một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường theo trục x, sóng này phát ra từ một nguồn đặt tại điểm O. Chọn gốc toạ độ tại O và chọn gốc thời gian sao cho phương trình dao động tại O là : Trong đó uO là li độ tại O vào thời điểm t, còn t trong (1) là thời gian dao động của nguồn. Sau khoảng thời gian , dao động từ O truyền đến điểm M cách O một khoảng x = v ( v là tốc độ truyền sóng) làm phần tử tại M dao động. Do dao động tại M muộn hơn (trễ hơn) dao động tại O một khoảng thời gian nên dao động tại M vào thời điểm t giống như dao động tại O vào thời điểm t1 = t trước đó. Vì thế phương trình dao động tại M là : Trong đó uM là li độ tại M vào thời điểm t. Còn là thời gian dao động của phần tử tại M. Thay và vào (2) ta được : Phương trình (3) là phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x. Nó cho biết li độ u của phần tử có toạ độ x vào thời điểm t. CÁCH VIẾT PHƯƠNG TRÌNH SÓNG Giả sử cho phương trình sóng tại nguồn O : 1) Nếu sóng truyền từ O đến M thì : + Sóng tại M trễ pha hơn sóng tại O một góc : ( x = OM) Phương trình sóng tại M có dạng : + Sóng tại M sẽ trễ hơn sóng tại O về thời gian một lượng : Phương trình sóng tại M có dạng : 2) Nếu cho phương trình sóng tại M, cần viết phương trình sóng tại O thì lấy dấu ( + ). 3) Giả sử cho phương trình sóng tại một điểm M có dạng : , tìm vận tốc truyền sóng ? Cách 1: So sánh với phương trình trong đề để suy ra chu kì và bước sóng Cách 2: Dùng công thức : v = Hệ số của t Hệ số của x , là : 11) Tính quãng đường truyền sóng : + Quãng đường : 12) Các đại lượng có giá trị thay đổi ( v chạy; f chạy): + điều kiện cùng pha : + điều kiện ngược pha : + điều kiện vuông pha : BÀI 8: GIAO THOA SÓNG CƠ I – HIỆN TƯỢNG GIAO THOA CỦA HAI SÓNG NƯỚC 1. Thí nghiệm : SGK 2. Giải thích Mỗi nguồn sóng phát ra một một sóng có gợn sóng là những đường tròn giống hệt như khi không có các nguồn sóng khác bên cạnh. Những đường tròn nét liền miêu tả đỉnh sóng, còn những đường tròn nét đứt miêu hả hõm sóng. Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau ở đó triệt tiêu nhau. Có những điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau ở đó tăng cường lẫn nhau. Những điểm đứng yên hợp thành những đường hypebol nét đứt và những điểm dao động rất mạnh hợp thành những đường hypebol nét liền. Vậy : Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai sóng. Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa.