Đang tải... (xem toàn văn)
4.SÓNG DỪNG: + Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trưởng hợp xuất hiện các nút và các bụng + Sóng dừng có được là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ cùng phát ra từ mộ[r]
(1) CHƯƠNG II : SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM TÓM TẮT LÝ THUYẾT CÁC ĐỊNH NGHĨA: + Sóng là dao động lan truyền môi trường + Khi sóng truyền có pha dao động các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân cố định + Sóng ngang là sóng đó các phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su + Sóng dọc là sóng đó các phần tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng Ví dụ: sóng âm, sóng trên lò xo + Biên độ sóng A: là biên độ dao động phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động phần tử vật chất môi trường sóng truyền qua + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo chu kỳ són : f = T + Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ lan truyền dao động môi trường v + Bước sóng :là quảng đường mà sóng truyền chu kỳ = vT = f +Bước sóng là khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng dao động cùng pha với + Khoảng cách hai điểm gần trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là PHƯƠNG TRÌNH SÓNG: Nếu phương trình sóng O là uO =Aocos(t) thì phương trình sóng M cách O đoạn x trên phương truyền sóng là: AM uM = AMcos((t - t) Hay uM =AaMcos (t - 2 ) Nếu bỏ qua mát lượng quá trình truyền sóng thì biên độ sóng A và M (ao = aM = a) t x Thì : uM =Acos 2( ) T GIAO THOA SÓNG: * Nguồn kết hợp, sóng kết hợp, Sự giao thoa sóng kết hợp + Hai nguồn dao động cùng tần số, cùng pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp + Hai sóng có cùng tần số, cùng pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian gọi là hai sóng kết hợp + Giao thoa là tổng hợp hai hay nhiều sóng kết hợp không gian, đó có chổ cố định mà biên độ sóng tăng cường bị giảm bớt *Lý thuyết giao thoa: 2t +Giả sử S1 và S2 là hai nguồn kết hợp có phương trình sóng uS1 =uS2 = Acos và cùng truyến đến T điểm M ( với S1M = d1 và S2M = d2 ) Gọi v là tốc độ truyền sóng Phương trình dao động M S1 và S2 truyền đến là: 2 u1M = Acos T 2 u2M = Acos T M t d ( 1) T t d ( 2) T d1 S1 +Phương trình dao động M: uM = u1M + u2M = 2Acos (d d1 ) t d d2 cos 2 ( ) T 2 Dao động phần tử M là dao động điều hoà cùng chu kỳ với hai nguồn và có biên độ: Lop12.net d2 S2 (2) AM = 2Acos (d d1 ) + Khi hai sóng kết hợp gặp nhau: -Tại chổ chúng cùng pha, chúng tăng cường nhau, biên độ dao động tổng hợp đạt cực đại: VỊ TRÍ CÁC CỰC ĐẠI GIAO THOA: Những chổ mà hiệu đường số nguyên lần bước sóng: d1 – d2 = k ;( k = 0, 1, , ) dao động môi trường đây là mạnh -Tại chổ chúng ngược pha, chúng triệt tiêu nhau, biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực tiểu: VỊ TRÍ CÁC CỰC TIỂU GIAO THOA : Những chổ mà hiệu đường số lẻ bước sóng: , ;( k = 0, 1, , ) dao động môi trường đây là yếu -Tại điểm khác thì biên độ sóng có giá trị trung gian *Điều kiện giao thoa: -Dao động cùng phương , cùng chu kỳ hay tần số -Có hiệu số pha không đổi theo thời gian 4.SÓNG DỪNG: + Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trưởng hợp xuất các nút và các bụng + Sóng dừng có là giao thoa sóng tới và sóng phản xạ cùng phát từ nguồn + Điều kiện để có sóng dừng -Để có sóng dừng trên sợi dây với hai nút hai đầu (hai đầu cố định) thì chiều dài sợi dây phải d1 – d2 = (2k + 1) số nguyên lần bước sóng l = k -Để có sóng dừng trên sợi dây với đầu là nút đầu là bụng (một đầu cố định, đầu dao động) thì chiều dài sợi dây phải số lẻ bước sóng l = (2k + 1) 4 + Đặc điểm sóng dừng -Biên độ dao động phần tử vật chất điểm không đổi theo thời gian -Khoảng cách nút bụng liền kề là -Khoảng cách nút và bụng liền kề là + Xác định bước sóng, tốc độ truyền sóng nhờ sóng dừng:-Khoảng cách hai nút sóng là -Tốc độ truyền sóng: v = f = T ÂM THANH: * Sóng âm: Sóng âm là sóng truyền môi trường khí, lỏng, rắn Tần số của sóng âm là tần số âm *Nguồn âm: Một vật dao động tạo phát âm là nguồn âm *Âm nghe , hạ âm, siêu âm +Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây cảm giác âm tai người +Hạ âm : Những sóng học tần số nhỏ 16Hz gọi là sóng hạ âm, tai người không nghe +siêu âm :Những sóng học tần số lớn 20000Hz gọi là sóng siêu âm , tai người không nghe +Sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm là sóng học lan truyền môi trường vật chất chúng có tần số khác và tai người cảm thụ sóng âm không cảm thụ sóng hạ âm và sóng siêu âm +Nhạc âm có tần số xác định * Môi trường truyền âm Sóng âm truyền ba môi trường rắn, lỏng và khí không truyền chân không Các vật liệu bông, nhung, xốp có tính đàn hồi kém nên truyền âm kém, chúng dùng làm vật liệu cách âm *Tốc độ truyền âm: Sóng âm truyền môi trường với tốc độ xác định -Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ môi trường và nhiệt độ môi trường -Nói chung tốc độ âm chất rắn lớn chất lỏng và chất lỏng lớn chất khí Lop12.net (3) -Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc truyền âm thay đổi, bước sóng sóng âm thay đổi còn tần số âm thì không thay đổi * Các đặc tính vật lý âm: -Tần số âm: Tần số của sóng âm là tần số âm -Cường độ âm I điểm là đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vuông góc với phuơng truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm là W/m2 -Mức Cường độ âm : Mức cường độ âm L là lôga thập phân thương số cường độ âm I và cường I độ âm chuẩn Io: L = lg Io +Đơn vị mức cường độ âm là ben (B), thực tế thường dùng ước số ben là đềxiben (dB):1B = 10dB -Âm và hoạ âm : Sóng âm người hay nhạc cụ phát là tổng hợp nhiều sóng âm phát cùng lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi là hoạ âm bản, các âm có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ nhạc âm nói trên -Đồ thị dao động âm : cùng nhạc âm (như âm la chẳng hạn) các nhạc cụ khác phát thì hoàn toàn khác * Các đặc tính sinh lý âm: + Độ cao âm: phụ vào tần số âm Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ + Độ to âm: gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm + Âm sắc: Giúp ta phân biệt âm các nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm Lop12.net (4)