LÝ THUYẾT SÓNG cơ

ep u rpor oc oc m o thttpt :p/://w/ w ww ww t.at ial ii lei u http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c t ph :t /t /pw: /w/ w w tw a i lt iaei ul iperuop cr oo mc http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) CHƯƠNG II SÓNG CƠ I SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SĨNG Sóng học Sóng học dao động lan truyền môi trường - Sóng ngang: có phương dao động vng góc với phương truyền + Khi sóng truyền có pha dao động phần tử vật chất lan truyền phần tử vật chất dao động xung quanh vị trí cân cố định + Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang truyền chất rắn * Ví dụ: sóng mặt nước, sóng sợi dây cao su - Sóng dọc: có phương dao động trùng với phương truyền + Sóng dọc truyền chất khí, lỏng rắn Sóng khơng truyền chân khơng * Ví dụ: sóng âm, sóng lò xo Các đại lượng đặt trưng chuyển động sóng a Chu kỳ sóng T: chu kỳ dao động phần tử vật chất mơi trường sóng truyền qua b Tần số f: đại lượng nghịch đảo chu kỳ sóng : f = T c Biên độ sóng: Biên độ sóng điểm khơng gian biên độ dao động phần tử mơi trường điểm d Tốc độ truyền sóng v: tốc độ lan truyền dao động môi trường e Bước sóng: - Bước sóng khoảng cách hai điểm phương truyền sóng gần dao động pha  Gọi  khoảng cách n sóng:   n  1 - Bước sóng quãng đường sóng truyền chu kì dao động sóng  quan sát n sóng nhơ lên thời gian t(s) chu kì sóng là: T  Cơng thức :   v.T  t n 1 v f Phương trình sóng Giả sử dao động nguồn có phương trình: u0 = Acos t t x 2 d  ) ] = Acos(t) T   Độ lệch pha hai sóng hai điểm M, N phương truyền sóng 2.π ×Δd với  d = MN  Độ lệch pha: Δφ = λ M O Điểm gần nguồn sóng sớm pha  Đặc biệt: + Sóng M, N pha :   k 2  d  k  (k=1,2,3…) dao động điểm M có phương trình: uM = A Cos[ 2( + Sóng M, N ngược pha nhau:   (2k  1)  d  2k  1 + Sóng M, N vng pha:    1   k  d   k   2   1    k    2 N (k=0,1,2,3…) (k=0,1,2,3…) Một số nhận xét  Phân biệt khác tốc sộ dao ®éng (của phần tử mơi trường) vµ tèc độ trun sãng: s + Tốc độ lan truyền sóng: v  (s quãng đường mà sóng truyền thời gian t) t http://dethivatly.com Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) ep u rpor oc oc m o thttpt :p/://w/ w ww ww t.at ial ii lei u http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c t ph :t /t /pw: /w/ w w tw a i lt iaei ul iperuop cr oo mc http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) + Tốc độ dao ®éng: u '   A.sin t     Q trình truyền sóng q trình: + Truyền pha dao động q trình truyền sóng có pha dao động truyền đi, phần tử vật chất khơng bị truyền (q trình truyền sóng q trình truyền biến dạng) + Truyền lượng  Trong q trình truyền sóng, biên độ sóng giảm  lượng sóng giảm  Sóng có tính tuần hồn theo thời gian với chu kì T có tính tuần hồn khơng gian với chu kì  (cứ sau đoạn có độ dài bước sóng, sóng lại có hình dạng lặp lại cũ) (Tại điểm M xác định môi trường: uM hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu 2 kỳ T: ut = Acos( t + M) Tại thời điểm t xác định: uM hàm biến thiên điều hòa không T 2 gian theo biến x với chu kỳ : ux = Acos( x + t))  II GIAO THOA SĨNG Điều kiện để có giao thoa Hai sóng hai sóng kết hợp tức hai sóng tần số có độ lệch pha M khơng đổi d1 d2 + Hai nguồn dao động phương, tần số, pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi hai nguồn kết hợp S2 Phương trình sóng tổng hợp điểm M vùng có giao thoa S1  Phương trình sóng hai nguồn kết hợp: u A  u B  A.cos t sóng M (với S1M = d1; S2M = d2) S1 S2 truyền đến là: u1M  Acos(t  2 d1  ) u2 M  Acos(t  2 d  )  Phương trình sóng tổng hợp M:    d  d1      d  d1   uM  A  cos  cos .t         Độ lệch pha hai sóng thành phần M: 2   d  d1  k= -1 k=0 k=1 k= - k=2  A Biên độ sóng tổng hợp: AM = 2.A cos B    d  d  = A cos   AM = Amax= 2.A khi: + Hai sóng thành phần M pha   =2.k. (kZ) k= - k= -1 + Hiệu đường d = d2 – d1= k.  AM = Amin= khi: + Hai sóng thành phần M ngược pha  =(2.k+1) (kZ) + Hiệu đường d = d2 – d1=(k + ). d  d1  Để xác định điểm M dao động với Amax hay Amin ta xét tỉ số k=0 k=1  + Nếu d  d1   k=số nguyên M dao động với Amax M nằm cực đại giao thoa thứ k http://dethivatly.com Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) ep u rpor oc oc m o thttpt :p/://w/ w ww ww t.at ial ii lei u http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c t ph :t /t /pw: /w/ w w tw a i lt iaei ul iperuop cr oo mc http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) d  d1 M cực tiểu giao thoa thứ (k+1)  * Chú ý: Khoảng cách hai đỉnh liên tiếp hai hypecbol loại /2 (giữa hai cực đại hai cực tiểu giao thoa) Số đường dao động với Amax Amin  Số đường dao động với Amax (luôn số lẻ) số giá trị k thỏa mãn điều kiện: SS SS   k  (kZ) + Nếu  k+   k  S1S  (thay giá trị k vào) 2  Số đường dao động với Amin (luôn số chẵn) số giá trị k thỏa mãn điều kiện: SS SS    k   (kZ)   k  S1S    (thay giá trị k vào) Vị trí điểm có cực tiểu giao thoa xác định bởi: d1  2 * Chú ý: - Số cực đại giao thoa số cực tiểu giao thoa + - Tại điểm cách hai nguồn có cực đại sóng từ hai nguồn phát pha, có cực tiểu sóng từ hai nguồn phát ngược pha III SÓNG DỪNG P O M Là trường hợp đặc biệt tượng giao thoa sóng  (giao thoa sóng sóng tới sóng phản xạ sợi dây) O + Sóng truyền sơi dây trường hợp xuất nút bụng gọi sóng dừng Một số nhận xét  Trong sóng dừng có số điểm ln ln đứng n gọi nút, số điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi bụng  Các điểm dao động với Amax gọi bụng sóng, sóng tới sóng phản xạ pha  Các điểm dao động với Amin gọi nút sóng, sóng tới sóng phản xạ ngược pha  Biên độ dao động phần tử vật chất điểm không đổi theo thời gian Vị trí điểm có cực đại giao thoa xác định bởi: d1   Khoảng cách nút bụng liên tiếp phần tư bước sóng tức   Khoảng cách hai bụng sóng hai nút sóng liên tiếp (chiều dài bó sóng)  Nếu hai đầu dây O P cố định: O P hai nút sóng Điều kiện để có sóng dừng dây: l  k  P (k  N)  dây có k bụng sóng (k+1) nút sóng kể hai nút sóng hai đầu dây cố định Nếu đầu dây O cố định, đầu dây P tự do: O nút sóng P bụng sóng Điều kiện để có sóng dừng: l  (2k  1)   (k N) l  m   với m=1,3,5… 4  dây có n bó sóng nguyên nửa bó sóng  (k + 1) bụng sóng (k+1) nút sóng Nếu đầu dây O P tự do: O P hai bụng sóng (giao thoa ống sáo) Điều kiện để có sóng dừng dây: l  k   (k  N) http://dethivatly.comTruy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) ep u rpor oc oc m o thttpt :p/://w/ w ww ww t.at ial ii lei u http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c t ph :t /t /pw: /w/ w w tw a i lt iaei ul iperuop cr oo mc http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) k k , số bụng sóng  2 * Chú ý: Khi quan sát n đỉnh sóng sóng lan truyền quãng đường (n – )λ, tương ứng hết quãng thời gian Δt = (n - 1)T IV SĨNG ÂM Sóng âm cảm giác âm - Nguồn âm vật dao động phát âm Tần số dao động nguồn tần số sóng âm - Những dao động có tần số từ 16Hz đến 20000Hz gọi dao động âm Sóng có tần số miền gọi sóng âm - Sóng học có tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm - Sóng học có tần số nhỏ 16Hz gọi sóng hạ âm - Nhạc âm âm có tần số xác định, tạp âm âm khơng có tần số xác định Sự truyền âm, Vận tốc âm - Sóng âm truyền mơi trường chất rắn, chất lỏng chất khí Sóng âm khơng truyền môi trường chân không - Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi, mật độ mơi trường, nhiệt độ môi trường - Trong môi trường, âm truyền với tốc độ xác định Khi âm truyền từ môi trường sang mơi trường khác vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng sóng âm thay đổi tần số âm khơng thay đổi - Âm không truyền qua chất xốp bông, len, , chúng gọi chất cách âm Độ cao âm Độ cao âm đặc tính sinh lý âm, dựa vào đặc tính vật lí âm tần số Âm sắc: Âm sắc đặc tính sinh lý âm, hình thành sở đặc tính vật lí âm tần số biên độ Năng lượng âm: - Sóng âm mang lượng tỷ lệ với bình phương biên độ sóng - Cường độ âm lượng lượng sóng âm truyền đơn vị thời gian qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm Đơn vị W/m2 W P  Với nguồn âm có công suất P âm phát theo hướng Công thức cường độ âm: I = St S P cường độ âm điểm cách nguồn âm khoảng R là: I = ; với 4R2 diện tích mặt cầu bán kính 4R R I I - Mức cường độ âm: L(B)  lg hay L(dB)  10 lg I0 I0 Số nút sóng số bó sóng Với I cường độ âm, I0 cường độ âm chọn làm chuẩn (Âm nhỏ vừa đủ nghe thường lấy chuẩn cường độ âm I0 = 10-12 W/m2 với âm có tần số 1000 Hz.) - Đơn vị mức cường độ âm ben (B) Trong thực tế người ta thường dùng ước số ben đêxiben (dB): 1dB = 0,1 B Độ to âm: đặc trưng sinh lí phụ thuộc vào tần số âm mức cường độ âm - Ngưỡng nghe: cường độ âm nhỏ mà tai người nghe rỏ Ngưỡng nghe phụ thuộc vào tần số âm Âm có tần số 1000 Hz đến 5000 Hz, ngưỡng nghe khoảng 10-12 W/m2 - Ngưỡng đau: cường độ âm cực đại mà tai người nghe có cảm giác đau nhức Đối với tần số âm ngưỡng đau ứng với cường độ âm 10 W/m2 - Miền nghe được: miền nằm ngưỡng nghe ngưỡng đau http://dethivatly.com Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) ep u rpor oc oc m o thttpt :p/://w/ w ww ww t.at ial ii lei u http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.co http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c t ph :t /t /pw: /w/ w w tw a i lt iaei ul iperuop cr oo mc http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c http://www.tailieupro.c Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) - Khi nhạc cụ phát âm có tần số f0 nhạc cụ đồng thời phát loạt âm có tần số 2f0, 3f0, có cường độ khác Âm có tần số f0 gọi âm hay họa âm thứ nhất, âm có tần số 2f0, 3f0, … gọi họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên độ họa âm lớn, nhỏ khơng nhau, tùy thuộc vào nhạc cụ Tập hợp họa âm tạo thành phổ nhạc âm - Tổng hợp đồ thị dao động tất họa âm nhạc âm ta đồ thị dao động nhạc âm - Về phương diện vật lí, âm đặc trưng tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm) đồ thị dao động âm Truy Cập http://dethivatly.com để tải thêm nhiều tài liệu đề thi thử môn Vật Lý trường THPT toàn quốc hồn tồn miễn phí http://dethivatly.com Truy cập http://www.tailieupro.com/ để có thêm nhiều tài liệu hay thú vị ;) ... sóng từ hai nguồn phát pha, có cực tiểu sóng từ hai nguồn phát ngược pha III SÓNG DỪNG P O M Là trường hợp đặc biệt tượng giao thoa sóng  (giao thoa sóng sóng tới sóng phản xạ sợi dây) O + Sóng. .. số sóng âm - Những dao động có tần số từ 16Hz đến 20000Hz gọi dao động âm Sóng có tần số miền gọi sóng âm - Sóng học có tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm - Sóng học có tần số nhỏ 16Hz gọi sóng. .. liên tiếp phần tư bước sóng tức   Khoảng cách hai bụng sóng hai nút sóng liên tiếp (chiều dài bó sóng)  Nếu hai đầu dây O P cố định: O P hai nút sóng Điều kiện để có sóng dừng dây: l  k