images.tuyensinh247.com picture learning_lesson_2014_bai_giang_668_1414642602

2
http://tuyensinh247.com/ 1/2 I. Kiến thức cơ bản 1. Định nghĩa và phân loại * Định nghĩa: Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất đàn hồi. (Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định). * Phân loại sóng cơ. - Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của 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 ngang chỉ truyền trong môi trường rắn và lỏng. - Sóng dọc: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Ví dụ: Sóng âm, sóng trên một lò xo. Sóng dọc truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí. 2. Các đại lƣợng đặc trƣng cho sóng cơ. a. Biên độ sóng (A) * Là biên độ dao động của các phần tử vật chất của môi trường tại điểm có sóng truyền qua. * Trong điều kiện lý tưởng, không có sự hao hụt năng lượng trong quá trình truyền sóng, biên độ sóng: - Không đổi khi sóng truyền dọc theo một đường thẳng (VD: Sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi). - Giảm theo quãng đường truyền sóng nếu sóng truyền đi trên mặt phẳng hoặc sóng truyền đi trong không gian (càng xa tâm phát sóng - nguồn sóng, biên độ càng giảm. VD: sóng trên bề mặt chất lỏng, sóng truyền đi trong không gian). b. Tần số sóng (f) Là tần số dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua. c. Chu kỳ sóng (T) * Là chu kỳ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua. T = 1 f . d. Bƣớc sóng (λ). * Là khoảng cách gần nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà ở đó các phần tử vật chất của môi trường dao động cùng pha với nhau. * Là quãng đường mà sóng lan truyền được trong một chu kỳ dao động. e. Tốc độ truyền sóng (v) . * Là tốc độ truyền pha của dao động. * Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ vật chất của môi trường). * Tốc độ truyền sóng trong các môi trường giảm theo thứ tự : Rắn → lỏng → khí. v = . f T g. Năng lƣợng sóng. * Sóng là quá trình truyền năng lượng của dao động trong môi trường hay nói cách khác quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. * Đại lượng: W = 2 2 1 mωA 2 gọi là năng lượng sóng tại điểm xét. * Chú ý: - Quá trình truyền sóng là một quá trình truyền pha dao động, khi sóng lan truyền thì các đỉnh sóng di chuyển còn các phần tử vật chất môi trường mà sóng truyền qua thì vẫn dao động xung quanh vị trí cân bằng của chúng. - Khi quan sát được n đỉnh sóng thì khi đó sóng lan truyền được quãng đường: S = (n 1) λ, tương ứng hết quãng thời gian là Δt = (n - 1)T. ĐẠI CƢƠNG VỀ SÓNG CƠ HỌC

Upload: tuan-phan

Post on 05-Aug-2015

26 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Images.tuyensinh247.com picture learning_lesson_2014_bai_giang_668_1414642602

http://tuyensinh247.com/ 1/2

I. Kiến thức cơ bản

1. Định nghĩa và phân loại

* Định nghĩa: Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ trong môi trường vật chất đàn hồi.

(Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất

thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định).

* Phân loại sóng cơ.

- Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của 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 ngang chỉ truyền trong môi trường rắn và lỏng.

- Sóng dọc: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền

sóng. Ví dụ: Sóng âm, sóng trên một lò xo.

Sóng dọc truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí.

2. Các đại lƣợng đặc trƣng cho sóng cơ.

a. Biên độ sóng (A)

* Là biên độ dao động của các phần tử vật chất của môi trường tại điểm có sóng truyền qua.

* Trong điều kiện lý tưởng, không có sự hao hụt năng lượng trong quá trình truyền sóng, biên độ sóng:

- Không đổi khi sóng truyền dọc theo một đường thẳng (VD: Sóng truyền trên một sợi dây đàn hồi).

- Giảm theo quãng đường truyền sóng nếu sóng truyền đi trên mặt phẳng hoặc sóng truyền đi trong

không gian (càng xa tâm phát sóng - nguồn sóng, biên độ càng giảm. VD: sóng trên bề mặt chất lỏng, sóng

truyền đi trong không gian).

b. Tần số sóng (f)

Là tần số dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua.

c. Chu kỳ sóng (T)

* Là chu kỳ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua. T = 1

f.

d. Bƣớc sóng (λ).

* Là khoảng cách gần nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà ở đó các phần tử vật chất của môi

trường dao động cùng pha với nhau.

* Là quãng đường mà sóng lan truyền được trong một chu kỳ dao động.

e. Tốc độ truyền sóng (v) .

* Là tốc độ truyền pha của dao động.

* Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ vật chất của

môi trường).

* Tốc độ truyền sóng trong các môi trường giảm theo thứ tự : Rắn → lỏng → khí.

v = . fT

g. Năng lƣợng sóng.

* Sóng là quá trình truyền năng lượng của dao động trong môi trường hay nói cách khác quá trình truyền

sóng là quá trình truyền năng lượng.

* Đại lượng: W = 2 21mω A

2gọi là năng lượng sóng tại điểm xét.

* Chú ý:

- Quá trình truyền sóng là một quá trình truyền pha dao động, khi sóng lan truyền thì các đỉnh sóng di

chuyển còn các phần tử vật chất môi trường mà sóng truyền qua thì vẫn dao động xung quanh vị trí cân bằng

của chúng.

- Khi quan sát được n đỉnh sóng thì khi đó sóng lan truyền được quãng đường:

S = (n – 1) λ, tương ứng hết quãng thời gian là Δt = (n - 1)T.

ĐẠI CƢƠNG VỀ SÓNG CƠ HỌC

Page 2: Images.tuyensinh247.com picture learning_lesson_2014_bai_giang_668_1414642602

http://tuyensinh247.com/ 2/2

3. Phƣơng trình sóng tại nguồn: u = Acost Tốc độ dao động cực đại: vmax = A

II. Bài tập ví dụ

Ví dụ 1: Một người ngồi ở bờ biển quan sát thấy khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp bằng 5m. Ngoài ra

người đó đếm được 20 ngọn sóng đi qua trước mặt trong 38s.

a. Tính chu kỳ dao động của nước biển.

b. Tính vận tốc truyền của sóng biển.

* Hướng dẫn giải:

a. Thời gian tương ứng để sóng lan truyền được quãng đường trên là 19T, theo bài ta có 19T = 38 → T =

2(s).

b. Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp chính là bước sóng, λ = 5(m). Tốc độ truyền sóng được tính

theo công thức: v = T

= 2,5 (m/s).

Ví dụ 2: Một sóng cơ lan truyền với tần số f = 50Hz, biên độ U0 = 3mm. Sóng lan truyền với bước sóng λ =

40cm. Tìm:

a) Tốc độ truyền sóng.

b) Tốc độ dao động cực đại của các phần tử vật chất môi trường.

* Hướng dẫn giải :

a. v = λ.f = 40.50 = 200cm/s = 2m/s.

b. vmax = ω.U0 = 2πf.U0 = 2π.50.3.10-3

= 0,3π = 0,942m/s.

3. Một số câu hỏi trong đề thi Đại học gần đây

Câu 1(ĐH 2010): Tại một điểm trên mặt chất lỏng có một nguồn dao động với tần số 120Hz, tạo ra sóng ổn

định trên mặt chất lỏng. Xét 5 gợn lồi liên tiếp trên một phương truyền sóng, ở về một phía so với nguồn, gợn

thứ nhất cách gợn thứ năm 0,5m. Tốc độ truyền sóng là

A. 30 m/s B. 15 m/s C. 12 m/s D. 25 m/s

HD: 4 = 0,5 m = 0,125m v = 15 m/s

Câu 2(ĐH 2014): Một sóng cơ truyền trên một sợi dây rất dài với tốc độ 1m/s và chu kỳ 0,5s. Sóng cơ này có

bước sóng là:

A. 150cm B. 100cm C. 50cm D. 25cm

HD: = v.T = 1.0,5 = 0,5m = 50cm