Sóng là một hiện tượng quen thuộc đối với con người, thế nhưng, lại ít ai biết được sóng được hình thành như thế nào, bắt đầu từ đâu và có đặc điểm gì. Nội dung bài học ngày hôm nay sẽ giúp các em hiểu thêm về kiến thức khoa học vật lí -các loại sóng cơ trong đời sống hàng ngày mà chúng ta thường gặp. Mời các em cùng nghiên cứu bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường. 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.
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng Trừ sóng nước, còn sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn.
Sóng dọc là sóng mà trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí.
Sóng cơ không truyền được trong chân không.
Kích thích một đầu dây căng thẳng, đầu còn lại cố định cho nó dao động hình sin. Trên dây cũng xuất hiện một sóng hình sin.
Từ hình vẽ ta thấy đỉnh sóng dịch chuyển theo phương truyền sóng với vận tốc v.
Biên độ của sóng: Biên độ A của sóng là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Chu kì của sóng: Là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
\(\small f= \frac{1}{T}\) gọi là tần số của sóng.
Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với 1 môi trường vận tốc truyền sóng là một giá trị không đổi.
Bước sóng: Bước sóng \(\small \lambda\) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
\(\small \lambda= v .T = \frac{v}{f}\)
Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Chọn góc tọa độ và gốc thời gian sao cho:
\(\small u_0= A cos \omega t= A cos 2 \pi \frac{t}{T}\)
Khi dao động truyền từ O đến M thì M dao động giống như O ở thời điểm t-Δt trước đó. Phương trình sóng tại M là:\(\small u_M= A cos \omega (t- \Delta t)\) \(\small \Rightarrow\) \(\small u_M= A cos 2 \pi (\frac{t}{T}- \frac{x}{\lambda })\).
Phương trình trên là phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x.
Phương trình sóng tại M là một phương trình tuần hoàn theo thời gian và không gian.
Sau một chu kì dao động tại một điểm lập lại như cũ.
Cách nhau một bước sóng thì các điểm dao động giống hệt nhau.
Độ lệch pha giữa 2 điểm trên cùng một phương truyền sóng: \(\small \Delta \varphi = \frac{2 \pi x}{\lambda }\)
Tập hợp các điểm dao động cùng pha: \(\small \Delta \varphi = \frac{2 \pi x}{\lambda }= 2k.\pi\)
Tập hợp các điểm dao động ngược pha: \(\small \Delta \varphi = \frac{2 \pi x}{\lambda }= (2k +1).\pi\)
Tập hợp các điểm dao động vuông pha: \(\small \Delta \varphi = \frac{2 \pi x}{\lambda }= (2k +1).\frac{\pi}{2}\)
Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ dao động cùng pha trên phương truyền sóng: \(\small L= k.\lambda\)
Khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ dao động ngược pha trên phương truyền sóng: \(\small L= (k= \frac{1}{2}).\lambda\)
Trong đó :
\(\small \lambda\): Bước sóng.
\(\small v\): Vận tốc.
\(\small T, \omega, f\): Chu kì , tần số góc, tần số.
k: là số nguyên (k=0,1,2,3,4...).
Một sóng cơ có tần số 1000Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bước sóng của nó có giá trị bao nhiêu?
Dùng công thức \(\lambda =v.T=\frac{v}{f}\)= 0,33 m
Một người quan sát một chiếc phao trên mặt biển thấy nó nhô lên cao 10 lần trong 18s, khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển là bao nhiêu?
Phao nhô lên cao 10 lần trong thời gian 18s, tức là trong 18s phao thực hiện 9 lần dao động, chu kỳ sóng là T = 2s.
Khoảng cách giữa hai ngọn sóng kề nhau là 2m, suy ra bước sóng λ = 2m.
Vận tốc truyền sóng trên mặt nước là \(v=\frac{\lambda }{T}\) = 1m/s.
Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz. Người ta thấy hai điểm A,B trên sợi dây cách nhau 200cm dao động cùng pha và trên đoạn dây AB có hai điểm khác dao động ngược pha với A. Tính Tốc độ truyền sóng trên dây.
Trên hình ta thấy A và B có chiều dài 2 bước sóng
Tốc độ sóng truyền trên dây là: \(v=\lambda .f\) =1.500=500m/s
Qua bài giảng Sóng cơ và sự truyền sóng cơ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được định nghĩa sóng cơ.
Phát biểu được định nghĩa các khái niệm liên quan với sóng: sóng dọc, sóng ngang, tốc độ truyền sóng, tần số, chu kì, bước sóng, pha.
Nêu được các đặc trưng của sóng là biên độ, chu kì hay tần số, bước sóng và năng lượng sóng.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 7 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Sóng cơ là gì?
Bước sóng là gì?
Sóng ngang là sóng:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 7để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 7 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 8 trang 40 SGK Vật lý 12
Bài tập 7.1 trang 17 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.2 trang 18 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.3 trang 18 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.4 trang 18 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.5 trang 18 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.6 trang 19 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.7 trang 19 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.8 trang 19 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.9 trang 19 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.10 trang 20 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.11 trang 20 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.12 trang 20 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.13 trang 20 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.14 trang 20 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.15 trang 21 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.16 trang 21 SBT Vật lý 12
Bài tập 7.17 trang 21 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 78 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 78 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 78 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 78 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Sóng cơ là gì?
Bước sóng là gì?
Sóng ngang là sóng:
Phát biểu nào sau đây không đúng với sóng cơ học?
Sóng cơ học lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ v không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bước sóng.
Tại điểm M cách tâm sóng một khoảng x có phương trình dao động \(u_{M}=4sin(200\pi t-\frac{2\pi x}{\lambda })cm\). Tần số của sóng là:
Sóng cơ lan truyền trên mặt nước có bước sóng 4cm. Độ lệch pha giữa hai điểm M, N cách nhau 6cm là
Một sóng cơ lan truyền trong một môi trường vật chất tại một 1 điểm có tọa độ x( x tính theo m) có phương trình sóng: \(u=4cos(\frac{\pi }{3}t-\frac{2\pi }{3}x)(cm)\) . Tốc độ truyền sóng trong môi trường có giá trị:
Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng 2 m. Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động lệch pha nhau \(0,25\pi\) là
Một dao động có phương trình \(u=cos40\pi t\) sau thời gian 1,7s thì sóng tạo bởi dao động này sẽ truyền đi được quãng đường bằng bao nhiêu lần bước sóng:
Với máy dò dùng siêu âm, chỉ có thể phát hiện được các vật có kích thước cỡ bước sóng của siêu âm. Siêu âm trong một máy dò có tần số 5 MHz.Với máy dò này, có thể phát hiện được những vật có kích thước cỡ bao nhiêu milimét, trong hai trường hợp .
a) Vật ở trong không khí.
b) Vật ở trong nước.
Cho biết tốc độ âm thanh trong khồng khí và trong nước lần lượt là 340 m/s và 1500 m/s.
Một âm thoa, ở đầu có gắn một mũi nhọn, mũi nhọn này tiếp xúc nhẹ với mặt một chất lỏng. Gõ nhẹ cho âm thoa rung động, thì thấy khoảng cách ngắn nhất từ một gợn sóng mà ta xét (coi như gợn sóng thứ nhất) đến gợn thứ 11 là 2 cm. Tần số của âm thoa là 100 Hz. Tính tốc độ truyền sóng.
Một sóng hình sin, tần số 110 Hz truyền trong không khí theo một phương với tốc độ 340 m/s. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm có dao động cùng pha; có dao động ngược pha.
Một sóng hình sin truyền dọc theo một dây dài khoảng thời gian ngắn nhất để cho một phần tử của dây chuyển động từ vị trí biên về vị trí cân bằng là 0,17 s.
a) Tính chu kì của sóng.
b) Tính tần số của sóng.
c) Nếu bước sóng bằng 1,4 m thì tốc độ của sóng là bao nhiêu ?
Một sóng ngang hình sin truyền trên một dây dài và mềm. Sóng có bước sóng 10 cm, tần số 400 Hz và biên độ 2,0 cm.
a) Tốc độ của sóng là bao nhiêu ?
b) Viết phương trình của sóng này. Lấy gốc toạ độ tại một trong các điểm có pha ban đầu bằng không.
Sóng cơ là
A. Sự truyền chuyển động cơ trong không khí.
B. Những dao động cơ lan truyền trong môi trường.
C. Chuyển động tương đối của vật này so với vật khác.
D. Sự co giãn tuần hoàn giữa các phần tử trong môi trường.
Bước sóng là
A. Quãng đường mà mỗi phân tử của môi trường đi được trong 1 giây.
B. Khoảng cách giữa hai phần tử của sóng dao động ngược pha.
C. Khoảng cách giữa hai phần tử sóng gần nhất dao động cùng pha.
D. Khoảng cách giữa hai vị trí xa nhau nhất của mỗi phần tử sóng.
Một sóng có tần số 1000 Hz truyền đi với tốc độ 330 m/s thì bước sóng của nó có giá trị nào sau đây?
A. 330000m B. 3m
C. 0,33m/s D. 0,33m
Một sóng ngang truyền trên một dây dài có phương trình: \(u = 6\cos (4\pi t + 0,02\pi x)\) , trong đó x và u được tính bằng xentimet (cm) và t được tính bằng giây (s). Hãy xác định:
a) Biên độ
b) Bước sóng
c) Tần số
d) Tốc độ
e) Độ dời u tại \(x = 16,6\) cm, tại \(t = 4s\).
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Bước sóng là 2cm
gọi d1 là khoảng cách từ M tới A, d2 là khoảng cách từ M đến B
để tại M là cực đại thì \(d_1-d_2=(k+0,5)\lambda =2k+1\)
ta lại có d1+d2=16 nên ta rút ra được d1=8,5+k
mà \(0\leq d_1\leq 16\) nên ta chọn được \(-8,5\leq d_1\leq 7,5\)
với k=-8 thì d1 nhỏ nhất bằng 0,5 cm
Câu trả lời của bạn
Bước sóng: λ = vT = 200.0,04 = 8 cm
Độ lệch pha:\(\Delta \varphi = \frac{{2\pi d}}{\lambda } = \frac{{2\pi .6}}{8} = 1,5\pi\)
Câu trả lời của bạn
\(\lambda = \frac{v}{f}=\frac{30}{5}=6 cm\Rightarrow \Delta \varphi MN = \frac{2 \pi MN}{\lambda } = 5 \pi\)
⇒ M và N dao động ngược pha nhau ⇒ \(\frac{x_M}{AM} = \frac{- x_N}{AN}\)
Ta có: \(\frac{A_M}{A_N} = \sqrt{\frac{R_N}{R_M}} = 2 \Rightarrow x_N = - \frac{x_M}{2} = \frac{-4}{2} = -2 cm\)
A. 7,8 mm.
B. 6,8 mm.
C. 9,8 mm.
D. 8,8 mm.
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\lambda = 0,5 cm\)
Độ lệch pha dao động của 2 điểm M, N trên trung trực d của AB
\(\Delta \varphi \frac{2 \pi(d_2 - d_1)}{\lambda }\)
N dao động cùng pha với M khi và chỉ khi: \(\Delta \varphi = 2 \pi \Rightarrow (d_2 - d_1) = k\lambda\) hay
\(d_2 = d_1 + k\lambda\) Hai điểm M1 và M2 gần M nhất dao động cùng pha với M ứng với \(d_2 = d_1 + \lambda\) = 10 + 0,5 = 10,5 cm
Và \(d_2 = d_1 - \lambda\) = 9,5 cm. Từ đó ta tính được:
\(MM_1 = MH - M_1H = 6 - \sqrt{9,5^2 - 8^2} = 0,88 cm = 8,8mm\)
và
\(MM_2 = M_2H - MH = \sqrt{10,5^2 - 8^2 } - 6= 0,80cm = 8,0 mm\)
Vậy điểm dao động cùng pha gần M nhất cách M 8mm.
⇒ Chọn A
A. \(t = \frac{1}{5} (s)\)
B. \(t = \frac{4}{15} (s)\)
C. \(t = \frac{2}{15} (s)\)
D. \(t = \frac{2}{5} (s)\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(AB = \frac{3\lambda }{4}\Rightarrow \lambda = 40 cm \Rightarrow T = 0,8 s\)
Gọi phương trình sóng tại nguồn là \(u=acos\omega t\)
⇒ Phương trình sóng tại C
\(u = 2 a cos\frac{2 \pi d}{\lambda } cos(w t + \frac{\pi}{2}) = 2 a cos\frac{2 \pi (30 - \frac{20}{3})}{40} cos(wt + \frac{\pi}{2}) = \sqrt{3}a cos(wt + \frac{3 \pi}{2}) cm\)
=> Khoảng thời gian ngắn nhất giữa 2 lần liên tiếp để li độ tại B bằng biên độ tại C là: \(t = T/6 = 2/15 s\)
=> Đáp án C.
Câu trả lời của bạn
\(x_A = 20 + 4 cos(100 \pi t)\)
\(x_B = 42 + 4 cos(100 \pi t + \pi)\)
=>Khoảng cách AB = (xB – xA) = 22 + 8cos(100 πt)
=>khoảng cách max = 30 cm
Câu trả lời của bạn
- Bước sóng đo được\(\lambda\) = 2cm
- So với trường hợp 2 nguồn cùng pha, cực đại trong trường hợp 2 nguồn ngược pha
- Giải bài toán khi M là cực tiểu và hai nguồn cùng pha
- M gần A nhất khi thuộc cực tiểu bậc cao nhất
- số cực tiểu trên AB là 16 ⇒ M thuộc cực tiểu thứ 8
- Lúc này \(\left\{\begin{matrix} d_2 - d_1 = 7,5 \lambda \\ d_2^2 - d_1^2 = AB^2 = 16^2 \end{matrix}\right. \Rightarrow d_1 = 1,03 cm\)
Câu trả lời của bạn
\(-4\sqrt{3}cm/s\)
A. \(d_{1}\) = 0,5\(d_{2}\).
B. \(d_{1}\) = 2\(d_{2}\).
C. \(d_{1}\) = 0,25\(d_{2}\).
D. \(d_{1}\) = 4\(d_{2}\).
Câu trả lời của bạn
\(d_{1}\) = 2\(d_{2}\).
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\frac{n\pi}{4}=\frac{2\pi x}{\lambda }\Rightarrow \lambda =8 cm\)
Tốc độ truyền sóng trên dây: \(v=\lambda .f=8.(\frac{20\pi }{8 \pi })= 80cm/s\)
Câu trả lời của bạn
\(u_0=A.cos(\omega t-\frac{\pi}{2})\Rightarrow u_M=A.cos(\omega t-\frac{\pi}{2}- \frac{2\pi}{\lambda } .\frac{\lambda }{6})\)
\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} t=\frac{0,5 \pi}{\omega }\\ \\ u_M=A.cos(\omega .\frac{0,5 \pi}{\omega }-\frac{\pi}{2}-\frac{\pi}{3}) =\sqrt{3}\Rightarrow A=2\sqrt{3}cm \end{matrix}\right.\)
Câu trả lời của bạn
+ Nhô cao 10 lần trong 18 s
=> 9T = 18s => T = 2s
+ Khoảng cách 2 ngọn sóng kề nhau là \(\lambda = 2 m\)
\(\Rightarrow v = \frac{\lambda }{T} = 1 m/s\)
Câu trả lời của bạn
+ \(I_0 = 10^{12}W/m^2, L= 70 dB \Rightarrow I= ?\)
|+ \(L = 10 log \frac{I}{I_0}\Rightarrow I= I_0.10^{\frac{L}{10}}= 10^{-5}w/m^2\)
A. 2 bụng, 3 nút
B. 4 bụng, 5 nút
C. 2 bụng, 2 nút
D. 4 bụng, 4 nút
Câu trả lời của bạn
+ fđiện = 50 Hz, l = 80 cm
+ \(v = 40 m/s = 4000 cm/s\)
+ fdây = 2 fđiện = 100 Hz\
=> Sợi dây 2 đầu cố định \(\Rightarrow l = K\frac{\lambda }{2}= K.\frac{v}{2f_{day}}\)
\(\Rightarrow k = \frac{l. 2f_{day}}{v} = \frac{900.2.100}{4000}= 4\)
=> Trên dây có 4 bụng, 5 nút
Câu trả lời của bạn
Thay đổi L \(\Rightarrow\) ULmax \(\Rightarrow \vec{U}_{RC}\perp \vec{U}\)
\(\Rightarrow U_{RC} = \sqrt{U_{Lmax}^{2}-U^{2}}=\sqrt{200^{2}-160^{2}}\)
\(\Rightarrow U_{RC} = 120V\)
Câu trả lời của bạn
Vận tốc truyền âm trong một môi trường chỉ phụ thuộc vào bản chất của môi trường không phụ thuộc vào nguồn phát, do vậy trong cùng một thời gian thì quãng đường mà hai sóng truyền đi được là như nhau
A. 21,54 mm.
B. 6,62 mm.
C. 6,88 mm.
D. 6,55 mm.
Câu trả lời của bạn
Dựa vào hình vẽ ta có:
\(\sin \frac{{\Delta \varphi }}{2} = \frac{{20}}{A}\) và \(\cos \frac{{\Delta \varphi }}{2} = \frac{8}{A}\)
Mặc khác \({\sin ^2}\left( {\frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right) + {\cos ^2}\left( {\frac{{\Delta \varphi }}{2}} \right) = 1 \Rightarrow A = \sqrt {{{20}^2} + {8^2}} = 4\sqrt {29} \) cm
Tại thời điểm t1 điểm D đang ở biên dương, thời điểm t2 ứng với góc quét \(\alpha = \omega t = \frac{{2\pi }}{5}\) rad
Vậy li độ của điểm D khi đó sẽ là
\({u_D} = A\sin \left( \alpha \right) = 6,6\) mm
Câu trả lời của bạn
Mức cường độ âm tại vị trí cách nguồn âm 10 m là
\(L = 10\log \frac{P}{{4\pi {r^2}{I_0}}} = 10\log \frac{{0,225}}{{4\pi {{10}^2}{{10}^{ - 12}}}} = 82,53{\rm{d}}B\)
Câu trả lời của bạn
\(\begin{array}{l} {L_A} = 40dB \Rightarrow {I_A} = \frac{P}{{4\pi .P{A^2}}} = {10^{ - 8}}{\rm{W}}/{m^2} \Rightarrow P{A^2} = \frac{P}{{4\pi {{.10}^{ - 8}}}}(1)\\ {L_B} = 30dB \Rightarrow {I_A} = \frac{P}{{4\pi .P{B^2}}} = {10^{ - 9}}{\rm{W}}/{m^2} \Rightarrow P{B^2} = \frac{P}{{4\pi {{.10}^{ - 9}}}}(2) \end{array}\)
Ta có PM2 = PA2 + MA2 = PA2 + (PB – PA)2 (3)
Từ (1), (2) và (3) ta tìm được mức cường độ âm tại M là: 32,46dB
A. 28 cm/s
B. 46 cm/s
C. 40 cm/s
D. 26 cm/s
Câu trả lời của bạn
Hai nguồn giống nhau → cùng pha → trung trực của hai nguồn dao động cực đại.
M là điểm dao động cực đại, giữa M và trung trực không có cực đại nào khác nên:
MA – MB = \(\lambda\) = 2cm
Tốc độ truyền sóng : v = \(\lambda\).f = 26cm/s
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *