Sóng c hc Ch I. i cng v sóng c hc
Thy inh Trng Ngha, giáo viên Vt lí, trng THPT chuyên Lê Khit - Qung Ngãi
1
CH I. I CNG V SÓNG C HC
A. TÓM TT KIN THC C BN
1. Sóng c
a. Khái nim
Sóng c là nhng dao ng c lan truyn trong mt môi trng.
Ví d : Ném mt viên á xung nc, trên mt nc xut hin nhng vòng tròn ng tâm li,
lõm xen k lan rng dn ra to thành sóng nc, ó là mt ví d v sóng c.
b. Sóng ngang
- Sóng trong ó các phn t ca môi trng dao ng theo phng vuông góc vi phng truyn
sóng gi là sóng ngang.
Ví d : Ném mt viên á xung nc, sóng to thành và lan truyn trên mt nc. Các phn t
nc dao ng theo phng thng ng còn phng truyn sóng là phng ngang nên sóng nc
trong trng hp này là sóng ngang.
- Sóng ngang ch truyn c trong cht rn và trên b mt cht lng.
c. Sóng dc
- Sóng trong ó các phn t ca môi trng dao ng theo phng trùng vi phng truyn
sóng gi là sóng dc.
Ví d : Buc mt u lò xo dài vào mt i m c !nh, cm u kia ca lò xo và truyn cho nó
mt dao ng dc theo trc lò xo. Các vòng lò xo ln lt b! nén ri b! dãn, truyn dao ng i dc
theo trc lò xo to thành sóng dc.
2. Nhng i lng c trng ca chuyn ng sóng
a. Chu kì và tn s sóng
Tt c các phn t ca môi trng u dao ng vi cùng chu kì và tn s b%ng chu kì và tn s
ca ngun dao ng gi là chu kì và tn s sóng.
b. Biên sóng
Biên sóng ti m)i i m trong không gian chính là biên dao ng ca phn t môi trng
ti i m ó.
c. Bc sóng
- Quãng ng mà sóng truyn i c trong thi gian mt chu kì dao ng gi là mt bc
sóng. Bc sóng c kí hiu là (lama).
4
T
t =
4
2T
t =
4
4T
t =
4
5T
t =
4
6T
t =
4
7T
t =
4
3T
t =
V! trí Thi gian
0
1
2 3 4 5 6 12 18 24
Mô hình biu din v trí ca các phn t ca sóng ngang nhng thi im liên tip
Sóng c hc Ch I. i cng v sóng c hc
Thy inh Trng Ngha, giáo viên Vt lí, trng THPT chuyên Lê Khit - Qung Ngãi
−==
λ
π
x
T
t
Atxutu
M
2cos),()( (3)
Công thc (3) cho phép ta xác !nh li u ca phn t sóng ti mt i m M bt kì trên ng
truyn sóng, gi là phng trình sóng.
Nu sóng truyn ngc chiu dng ca trc to Ox thì phng trình sóng có dng :
+==
λ
π
x
- Tính tun hoàn theo không gian
Xét v! trí ca tt c các phn t sóng ti mt
thi i m xác !nh t
0
. T$ công thc (3), ta có :
−= xt
T
Atxu
λ
ππ
22
cos),(
3
λ
λ
4
5
λ
2
3
λ
4
7
λ
x
λ
u
O
4
λ
2
λ
4
3
4
3T
T
4
5T
2
3T
4
7T
t
th bin thiên ca li u ca mt phn
t trên ng truyn sóng theo thi gian
Sóng c hc Ch I. i cng v sóng c hc
Thy inh Trng Ngha, giáo viên Vt lí, trng THPT chuyên Lê Khit - Qung Ngãi
4
B. M!T S" BÀI T#P
Bài 1. Trên mt h yên lng, mt ngi dp dình mt con thuyn to ra sóng trên mt nc.
Ngi này nhn thy r%ng thuyn th'c hin c 12 dao ng toàn phn trong thi gian 18 s, m)i
dao ng to ra mt ngn sóng cao 15 cm so vi mt h yên lng. Ngi này còn nhn thy r%ng
ngn sóng ã ti b cách thuyn 12 m sau thi gian 6 s. Vi sóng trên mt h, hãy xác !nh chu kì,
tc lan truyn, bc sóng và biên sóng.
Bài gii :
Chu kì sóng chính b%ng chu kì dao ng ca chic thuyn và b%ng :
5,1
12
a) Xác !nh biên , chu kì, bc sóng và tc ca sóng.
b) Tính di u ca phn t sóng có to x = 16,6 cm (coi b%ng
3
50
cm) ti thi i m t = 4 s.
Bài gii :
a) Phng trình sóng có dng chung là :
−= xt
T
Au
λ
ππ
22
cos (1)
hoc
+= xt
T
===
T
v
λ
cm/s = 2 m/s.
b) di u ca phn t sóng có to x = 16,6 cm (coi b%ng
3
50
cm) ti thi i m t = 4 s là :
)(3
3
50
.02,04.4cos6 cmu =
+=
π
Sóng c hc Ch I. i cng v sóng c hc
Thy inh Trng Ngha, giáo viên Vt lí, trng THPT chuyên Lê Khit - Qung Ngãi
5
Bài 3. Mt sóng ngang dng sin truyn trên mt si dây theo chiu dng ca trc to Ox,
vi bc sóng 10 cm, tn s 400 Hz, biên 2 cm và pha ban u ti gc to O b%ng 0.
a) Vit phng trình sóng.
b) Xác !nh tc truyn sóng.
c) Tìm hiu to ca hai i m gn nhau nht có lch pha
−= xftAtu
λ
π
π
2
2cos)( ta suy ra lch pha
ϕ
∆ gia hai
i m có to x
1
và x
2
là :
xxxxftxft ∆=−=
−−
ϕ
=∆ thì : 5,2
2
.
2
10
==∆
π
π
x cm
Bài 4. Mt ngun phát sóng c dao ng theo phng trình : )10cos(
ππ
+= tu , trong ó u tính
b%ng centimét (cm) và t tính b%ng giây (s). Trong thi gian
4=∆t
s, sóng truyn i c mt quãng
ng b%ng bao nhiêu ln bc sóng ?
Bài gii :
Chu kì ca sóng là :
2,0
10
22
===
π
π
ω
π
T s.
Quãng ng sóng truyn i c sau thi gian 4=∆t s là :