T/g: Nguyễn Tiến Quý email:
CHƯƠNG 3: SÓNG CƠ
I SÓNG CƠ, PHƯƠNG TRÌNH SÓNG
1 Định nghĩa: Sóng cơ là nhũng dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
2 Phân loại: 2 loại
Sóng ngang: là sóng mà các phần tử vật chất dao động theo phương vuông góc với phương
truyền sóng
Sóng dọc: là sống mà các phần tử vật chất dao động theo phương truyên sóng.
3 Những đại lường đặc trưng của sóng:
Chu kì, tần số sóng: là chu kì và tần số của nguồn dao động.
Biên độ sóng: là biên độ dao động của các phần tử trong môi trường.
Bước sóng (KH: λ)
Đ/n1: Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong 1 chu kì dao động
Đ/n2: Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất của sóng và dao động cùng pha
Tốc độ truyền sóng: là tốc độ truyền pha dao động
T=1/f
sóng: Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
- Trong mt ko có ma sát thì năng lượng sóng là ko đổi
Hệ quả :
- Nếu sóng truyền theo đường thẳng(sóng dây)thì biên độ sóng ko đổi
- Nếu sóng truyền trong mp (sóng phẳng)thì biên độ sóng giảm tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của
điểm đó tới nguồn.
- Nếu sóng truyền trong ko gian (song cầu) thì biên độ sóng lúc này tỉ lệ nghịch với điểm đang
xét tới nguồn
4. Phương trình sóng
a. Phương trình sóng: Giả sử tại O sóng có phương trình:
Gọi v là tốc độ truyền sóng , li độ dao động của M cách O khoảng x vào thời điểm t bằng li độ
dao động của O vào thời điểm . Phương trình sóng tại M:
Nếu sóng truyền ngược chiều(+) của trục Ox
* Độ lệch pha giữa 2 điểm trên phương truyền A=const
Những điểm đứng yên không dao động gọi là điểm nút
T/g: Nguyễn Tiến Quý email:
Những điểm dao động với biên độ cực đại gọi là các điểm bụng
3. ĐK có sóng dừng
Nếu sợi dây có 2 đầu cố định, chiều dài của sợi dây:
Nhận xét: Chiều dài sợi dây là 1 số nguyên lần nửa bước sóng.
Số bụng = Số múi sóng=n
Số nút =n+1
2 đầu là bụng sóng:
Số nút = n ; số bụng = n+1
Chiều dài sợi dây = 1 số lẻ lần ¼ bước sóng
Số nút =n+1 ; số bụng = n+1
Chú ý: Khoảng thời gian giữa 2 lần sợi dây duỗi thẳng liên tiếp bằng T/2
Bước sóng dài nhất trên sợi dây có 2 đầu cố định khi xảy ra sóng dừng là
4. Hiện tượng nhiễu xạ của sóng.
Hiện tượng nhiễu xạ của sóng là hiện tượng sóng khi gặp vật thì đi lệch khỏi phương
truyền thẳng của sóng và đi vòng quanh vật cản
Hiện tượng nhiễu xạ của sóng là 1 đặc tính cố hữu của sóng giống như hiện tương giao
thoa sóng
5. Sự tạo thành sóng dừng
a. Xét phần tử M: MB=d, gốc tại B, chiều từ B đến M
G/s ở thời điểm t, sóng tới B:
Sóng tới M:
Sóng phản xạ ở B vì B là vật cản cố định
Sóng phản xạ:
PT dđ tổng hợp tại M : U=U
M
+ U
M
Xét 1 điểm M trong vùng dao thoa của 2 sóng xuất hiện3. Độ lệch pha 2 dao động, vị trí các cực đại, cực tiểu giao thoa
Độ lệch pha của 2 dđ tổng hợp tại M so với 2 nguồn (ngược pha):
Độ lệch pha của 2 dđ tổng hơp tại M so với 2 nguồn (cùng pha):
Số đương CĐ,CT giữa 2 điểm nằm ngoài đoạn S
1
S
2
+ 2 nguồn dđ cùng pha
là hiệu đường đi
Nhận xét: + Những điểm dđ với b/độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của 2 sóng
từ nguồn truyền tới = 1 số nguyên lần bước sóng
+ Những điểm dđ với b/độ cực đại gọi là những điểm cực đại giao thoa
T/g: Nguyễn Tiến Quý email:
+ Quỹ tích những điểm cực đại dao thoa là những đường hipepol nhận 2 nguồn làm tiêu
điểm, chúng được gọi là vân cực đại giao thoa
Nếu 2 dao động ngược pha
Nhận xét: + Những điểm mà hiệu đường đi là 1 số bán nguyên lần thì dđ với b/độ cực
tiểu (A
M
=0, đứng yên) gọi là những điểm cực tiểu giao thoa
+ Tập hợp những điểm cực tiểu giao thoa là đường hipepol mà 2 nguồn là tiêu điểm,
những đường này gọi là những vân giao thoa cực tiểu
+ Vân giao thoa vực tiểu nằm xen kẽ với vân cực đại giao thoa
+ Khoảng giữa 2 nguồn CĐ(hay CT) liên tiếp trên đường thẳng nối 2 nguồn dđ cùng pha
b. Âm sắc
Âm sắc của âm là đặc trưng sinh lí của âm giúp ta phân biệt được âm do các nguồn khác
nhau phát ra. Âm sác có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm
c. Độ to của âm, cường độ âm, mức cường độ âm
Cường độ âm là năng lượng được sóng âm truyền qua 1 đơn vị diện tích đặt vuông góc với
phương truyền sóng trong 1 đơn vị thời gian (KH: l). Đơn vị cường độ âm W/m
2 Mức cường dộ âm (KH: L) Đơn vị Ben(B) hoặc (dB)
hoặc
I
0
: cường độ âm chuẩn, I: cường độ âm
Âm có cường dộ âm càng lớn thì ta cảm giác nghe âm càng to. Độ to của âm không tỉ lệ
thuận với cường đọ âm
Độ to của âm là đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với
đặc trưng vật lí mức cường dộ âm.
4. Nguồn nhạc âm
a. Dây đàn có 2 đầu cố định:
Chú ý: Tốc độ truyền sóng trên dây
Vậy mật độ dài là khối lượng của 1 m chiều dài trên dây
b. Ống sáo:
5. Hiệu ứng Doppler
a. Đ/n: Hiệu ứng Doppler la sự thay đổi tần số sóng do nguồn sóng chuyển động tương
đối so với máy thu
b. Công thức liên hệ giữa tần số âm thu được f’ và tần số âm do nguồn phát ra f:
Gọi v là tốc độ truyền âm, v
M
là tốc độ của máy thu, v