On tap nhanh chuong 3 song co

* Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu kỳ. 2.[r]

CHƯƠNG III: SÓNG CƠ I SÓNG CƠ HỌC

1 Chu kỳ (v), vận tốc (v), tần số (f), bước sóng (). + Chu kỳ, tần số :

T 1 f  + Bước sóng:  = vT = v/f

+ Vận tốc truyền sóng : t s v

 

 với s quãng đường sóng truyền thời gian t

+ Quan sát hình ảnh sóng có n sóng liên tiếp thì có n-1 bước sóng ( n-1) chu kỳ có chiều dài l , thời gian t suy bước sóng

Là

1 l n  

 , T= 1 t n

 

Hoặc quan sát thấy từ sóng thứ n đến sóng thứ m (m>n) có chiều dài l , thời gian t có (m-n) bước sóng (hoặc chu kỳ ) suy bước sóng

n m

l λ



 , T= t

m n 

 2 Phương trình sóng

Giả sử biết phương trình sóng điểm O: uO = Acos(t + j)

Và sóng truyền theo chiều dương trục Ox

Tại điểm M cách O đoạn x phương truyền sóng ( h.vẽ) ,dao động M trễ pha O , Nên uM = AMcos(t + j - x

v

 ) = AMcos(t + j+ 2 x ) * Tại điểm N cách O đoạn x phương truyền sóng ( h.vẽ) ,dao động N sớm pha O , uN = ANcos(t + j + x

v

 ) = AN cos(t + j + 2 x ) 3 Độ lệch pha hai điểm cách nguồn một khoảng x1, x2

x1 x2 2 x1 x2 v

j  



 

  

Nếu điểm nằm phương truyền sóng cách khoảng d thì:

d d v

j  



  

Lưu ý: Đơn vị d, x1, x2,  v phải tương ứng với nhau

II GIAO THOA SÓNG

Giao thoa hai sóng phát từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách khoảng S1 S2= l :

Xét điểm M cách hai nguồn d1, d2

Phương trình sóng nguồn u1 Acos(2 ftj1)

và u2 Acos(2 ftj2)

Phương trình sóng M hai sóng từ hai nguồn truyền tới:

1 1M Acos(2 2 1)

d

u ft  j



  

2 2M Acos(2 2 2)

d

u  ft  j



  

Phương trình giao thoa sóng M: uM = u1M + u2M

2 1 2

2 os os 2

2 2

M

d d d d

u Ac  j j c ft  j j

 

   

   

       

   

Biên độ dao động M:

2 1

2 os

2

M

d d

A A c  j j



 

 

   

 

1 Hai nguồn dao động pha (jj1j2 0)

* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = k (kZ) Số đường số điểm (khơng tính hai nguồn): l k l

 

  

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = (2k+1)

2  (kZ)

* Số đường số điểm (không tính hai nguồn):

1

2

l l

k

 

    

2 Hai nguồn dao động ngược pha:(jj1j2 )

* Điểm dao động cực đại: d1 – d2 = (2k+1) 

(kZ) Số đường số điểm (không tính hai nguồn): 1

2

l l

k

 

    

* Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1 – d2 = k (kZ)

Số đường số điểm (không tính hai nguồn): l k l

 

  

3 Tìm số đường dao động cực đại không dao động giữa 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 pha:  Cực đại: dM < k < dN  Cực tiểu: dM < (k+0,5) < dN + Hai nguồn dao động ngược pha:

 Cực đại:dM < (k+0,5) < dN  Cực tiểu: dM < k < dN

Số giá trị nguyên k thoả mãn biểu thức số đường cần tìm

III SÓNG DỪNG 1 Một số ý

* Đầu cố định đầu dao động nhỏ nút sóng * Đầu tự bụng sóng

* Hai điểm đối xứng với qua nút sóng ln dao động ngược pha

* Hai điểm đối xứng với qua bụng sóng ln dao động pha

* Các điểm dây dao động với biên độ không đổi  lượng không truyền

* Khoảng thời gian hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử qua VTCB) nửa chu kỳ

2 Điều kiện để có sóng dừng sợi dây dài l: * Hai đầu nút sóng: ( *)

2

l k  k N

Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k +

O M

N

S1 S

2

M d

1

d

* Một đầu nút sóng cịn đầu bụng sóng:

(2 1) ( )

4

l k  kN

Số bó sóng nguyên = k

Số bụng sóng = số nút sóng = k +

3 Phương trình sóng dừng sợi dây CB (với đầu C cố định dao động nhỏ nút sóng)

* Đầu B cố định (nút sóng):

Phương trình sóng tới sóng phản xạ B: os2

B

u Ac ft

'B os2 os(2 )

u  Ac  ftAc  ft 

Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:

os(2 2 )

M

d

u Ac  ft 



 

'M os(2 2 d )

u Ac  ft  



  

Phương trình sóng dừng M: uM uM u'M

2 os(2 ) os(2 )

2 2

M

d

u Ac   c ft 



  

Biên độ dao động phần tử M:

2 os(2 ) 2 sin(2 )

2

M

d d

A A c   A 

 

  

* Đầu B tự (bụng sóng):

Phương trình sóng tới sóng phản xạ B:

' os2

B B

u u Ac  ft

Phương trình sóng tới sóng phản xạ M cách B khoảng d là:

os(2 2 )

M

d

u Ac  ft 



 

'M os(2 2 d)

u Ac  ft 



 

Phương trình sóng dừng M: uM uM u'M

2 os(2 ) os(2 )

M

d

u Ac  c  ft

 

Biên độ dao động phần tử M M 2 cos(2 )

d

A A 

 

IV SÓNG ÂM

1 Cường độ âm: I=W P= tS S

Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn

S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2)

Biết khoảng cách từ nguồn đến hai điểm A,B so sánh cường độ âm hai điểm A

B

I I =

2 B A

r r 2 Mức cường độ âm

0 ( ) lg I L B

I

 Hoặc

0 ( ) 10.lg I L dB

I 

Với I0 = 10-12 W/m2 f = 1000Hz: cường độ âm chuẩn Biết mức cường độ âm hai điểm A,B so sánh cường độ âm hai điểm : LA- LB = lg A

o

I I - lg

B o

I I = lg

A B

I I 

A B

I I

3 * Tần số đàn phát (hai đầu dây cố định  hai đầu nút sóng)

( k N*) 2

v f k

l

 

Ứng với k =  âm phát âm có tần số

1

2 v f

l

 k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)…

* Tần số ống sáo phát (một đầu bịt kín, một đầu để hở  đầu nút sóng, đầu bụng sóng)

1

( ) ( k N) 2 2

v

f k

l

  

Ứng với k =  âm phát âm có tần số

1

4 v f

l

 k = 1,2,3… có hoạ âm bậc (tần số 3f1), bậc (tần số 5f1)…

V HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE

1 Nguồn âm đứng yên, máy thu chuyển động với vận tốc vM

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm thu âm có tần số: f ' v vM f

v  

* Máy thu chuyển động xa nguồn âm thu âm có tần số: f" v vM f

v  

2 Nguồn âm chuyển động với vận tốc vS, máy thu đứng yên

* Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm với vận tốc vM thu âm có tần số: '

S

v

f f

v v 



* Máy thu chuyển động xa nguồn âm thu âm có tần số: "

S

v

f f

v v 



Với v vận tốc truyền âm, f tần số âm

Chú ý: Có thể dùng cơng thức tổng qt: ' M S

v v

f f

v v  

 Máy thu chuyển động lại gần nguồn lấy dấu “+” trước vM, xa lấy dấu “-“