Bài giảng sóng âm năng lượng của sóng âm

Khóa h
ọc LTðB môn Vật lí – thầy ðoàn Công Thạo

Bài 14. Sóng âm, năng lượng sóng âm


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -


BÀI 14. SÓNG ÂM VÀ NĂNG LƯỢNG SÓNG ÂM
Bài tập 3. Thiết lập phương trình tổng hợp sóng.
Một sợi dây chiều dài l có một ñàu tự do P và một ñầu cố ñịnh A. ðiểm M nằm trên sợi dây và cách P một ñoạn
x. Cho phương tình sóng tại tại P:
cos 2
P
y a ft
π
=
. Viết phương trình sóng tại M, từ ñó tính khoảng cách 2 bụng
sóng và 2 nút sóng kế tiếp.
Giải:
1. Phương trình sóng tại P
cos 2
P
y a ft
π
=
.
Phương trình sóng tại M cách P một khoảng x:
cos 2 ( )

PM
x
y a f t
v
π
= −

2
cos(2 )(1)
PM
x
y a ft
π
π
λ
= −

Phương trình sóng tại A do P truyền tới:
cos 2 ( )
PA
l
y a f t
v
π
= −

Do hiên tượng ñảo pha nên ta có
0
PA A
y y

+ =
cos 2 ( )
A PA
l
y y a f t
v
π
→ = − = − −

A coi như tâm sóng phản xạ.
Ta có sóng tại M do A truyền về:
cos 2 ( )
AM
l l x
y a f t
v v
π
−
= − − −

2 (2 )
cos(2 )(2)
AM
l x
y a ft
π
π
λ
−
→ = − −

Vì
M PM AM
y y y
= +
2 ( ) 2
2 sin sin(2 )
M
l x l
y a ft
π π
π
λ λ
−
→ = − −
Phương trình sóng tại M.
2. Ta có biên ñộ sóng tại M :
2 ( )
2 sin
M
l x
A a
π
λ
−
=

a. Nếu M trùng với nút thì A
M
= 0

2 ( ) 2 ( )
sin 0
l x l x
k
π π
π
λ λ
− −
= → =

2 2
k k
l x x l
λ λ
− = → = −
với 0≤ x ≤ l
Khoảng cách giữa 2 nút, 2 bụng kế tiếp là
2
λ

b. M trùng với bụng : Ta có A
M
= 2a. Từ ñây ta làm tương tự.
Bài B. Với các dữ kiện ñầu bài trên, em hãy làm với trường hợp A là ñầu tự do ( y
PA
= y
A
)
Bài tập 4. Cho phương trình sóng tổng hợp tại M có dạng y = asinbx.cos2πft, biết
32

λ
=
cm và tại ñiểm x =
4cm thì A
M
= 1mm. Xác ñịnh 2 hệ số a, b ñồng thời chỉ rõ ñơn vị của nó.
Giải:
Theo bài ta có:
asin
M
A bx
=

Nếu M trùng với nút thì A
M
= 0 → sinbx = 0 →bx = kπ
1
( 1)
k
k
k
x
k
b
x
k
b
x
b
π

π
π
+

=


= →

+

=



Khóa h
ọc LTðB môn Vật lí – thầy ðoàn Công Thạo

Bài 14. Sóng âm, năng lượng sóng âm


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng ñài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -


Mà ta có khoảng cách giữa 2 nút kế tiếp : x
k+1
– x
k
=

2
λ

1
16
2 16
cm b cm
b
π λ π
−
→ = = → =

Mà
a sin
16
M
A x
π
=
khi x = 4 cm
a sin 1 2( )
4
mm a mm
π
→ = → =

 Sóng âm – năng lượng sóng âm
A. Tóm tắt lí thuyết
1. Thí nghiệm
2. ðịnh nghĩa sóng âm, sóng hạ âm, sóng siêu âm

- Sóng âm là sóng cơ học thuộc loại sóng dọc có tần số nằm trong khoảng từ 16 Hz ñến 20000 Hz mà tai người
cảm nhận nhận ñược.
- Sóng hạ âm là sóng cơ học thuộc loại sóng dọc có tần số nhỏ hơn 16 Hz, tai người không cảm nhận ñược.
- Sóng siêu âm là sóng có tần số lớn hơn 20000 Hz tai người không cảm nhận ñược
ðịnh nghĩa trên ñược xay dựng dựa trên ñặc tính sinh lí của tai người.
3. Môi trường truyền âm, vân tốc sóng âm
Sóng âm truyền ñược tròn các môi trường rắn, lỏng, khí.
Vận tốc truyền âm: rắn > lỏng > khí

Nguồn:
Hocmai.vn