Tài liệu Phương pháp học nhanh Vật lý THPT chủ đề đại cương về sóng cơ được trích từ cuốn sách Phương Pháp Học Nhanh A – Z Vật Lý THPT Quốc Gia của tác giả Phạm Hồng Vương.
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc a. Sóng cơ: là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất không truyền được trong chân không. – Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chỗ, pha dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. – Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, các phần tử gần nguồn sóng sẽ nhận được sóng sớm hơn (tức là dao động nhanh pha hơn) các phần tử ở xa nguồn.
b. Sóng dọc: là sóng cơ có phương dao động trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong chất khí, lỏng, rắn. Ví dụ: Sóng âm khi truyền trong không khí hay trong chất lỏng. c. Sóng ngang: là sóng cơ có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên mặt chất lỏng. Ví dụ: Sóng trên mặt nước.
2. Các đặc trưng của sóng cơ a. Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác. b. Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; phụ thuộc bản chất môi trường và nhiệt độ (nhiệt độ môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh). c. Bước sóng Quãng đường truyền sóng: S = v.t – ĐN1: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha nhau. – ĐN2: Bước sóng là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì.
Chú ý: + Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là λ; Khoảng cách giữa n ngọn sóng (n – 1)λ. 3. Phương trình sóng a. Phương trình sóng Tập hợp các điểm cách đều nguồn sóng đều dao động cùng pha! b. Độ lệch pha của 2 dao động tại 2 điểm cách nguồn Nếu hai điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì: Bài toán 1: Cho khoảng cách, độ lệch pha của 2 điểm Dùng máy tính, bấm MODE 7 nhập hàm f(x) = v hoặc f theo ẩn x = k; cho chạy nghiệm từ START 0 đến END 10; chọn STEP 1 (vì k nguyên), nhận nghiệm f(x) trong khoảng của v hoặc f. Bài toán 2: Đề bài nhắc đến chiều truyền sóng, biết li độ điểm này tìm li độ điểm kia: Dùng đường tròn để giải với lưu ý: chiều dao động của các phần tử vẫn là chiều dương lượng giác (ngược chiều kim đồng hồ) và chiều truyền sóng là chiều kim đồng hồ, góc quét = độ lệch pha quy về cách thức giải bài toán dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.
Chú ý: Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f. Hình ảnh minh họa cho cách giải bài toán 2 – chủ đề 1 CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH.
II. BÀI TẬP
[ads]