Sơ lược về sóng cơ

Sơ lược về sóng cơ
Người đăng: Snowhite Snowflakes - Ngày: 18/08/2017

Bài viết này, tech12h tổng hợp lại cho các em toàn bộ lí thuyết về sóng cơ. Hi vọng bài học này sẽ giúp
các em ôn tập tốt hơn

1. Định nghĩa và đặc đỉểm của sóng cơ học
Sóng cơ học là các dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một môi trường vật chất.
Đặc điểm: khi sóng truyền trong một môi trường thì các phần tử môi trường dao động quanh vị trí cân
bằng mà không truyền theo sóng, chỉ có pha dao động của chúng được truyền đi.

2. Phân loại
Sóng cơ được phân ra làm hai loại: Sóng ngang và sóng dọc


Sóng ngang: Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng. Sóng ngang là sóng truyền trên mặt nước và truyền trong chất rắn.



Sóng dọc: Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với
phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong cả chất rắn, lỏng, khí.

Chú ý: Sóng cơ không truyền được trong chân không.

3. Các đại lượng đặc trưng cho sóng


a. Tần số và chu kì sóng
Định nghĩa:


Chu kì T của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua và
bằng chu kì dao động của nguồn sóng.



Tần số f của sóng là tần số dao động chung của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua.
Tần số f=1T

Chú ý: Đặc điểm tần số sóng chỉ phụ thuộc vào nguồn
b. Biên độ sóng
Biên độ sóng A tại một điểm là biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó khi sóng truyền qua.
Asóng = Adao động
Trong quá trình truyền sóng coi như biên độ sóng là không đổi .
c. Tốc độ truyền sóng
Tốc độ truyền sóng v là vận tốc truyền pha dao động (khác với vận tốc của các phần tử dao động). Chính
là quãng đường sóng truyền đi được trong một đơn vị thời gian. Trong một môi trường xác định v =
const.
Tốc độ truyền sóng cơ chỉ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng, cụ thể:
1. Phụ thuộc vào lực liên kết đàn hồi, nhiệt độ môi trường
2. Phụ thuộc vào mật độ môi trường: vr > vl >vkhí
d. Bước sóng

Định nghĩa:
Bước sóng λ là khoảng cách giữa hai điểm gần nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng
pha.


Bước sóng cũng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
Công thức liên hệ giữa chu kì T (hoặc lần số f), vận tốc v và bước sóng

λ

λ=v.T=vf.
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là λ2
e. Năng lượng sóng
Esóng = Edao động = 12.m.ω2.A2

4. Phương trình sóng
Xét một nguồn sóng O phát sóng hình sin trong môi trường dọc theo trục x.

Chọn gốc tọa độ tại O, gốc thời gian sao cho phương trình dao động tại O là:

uO=Acoswt.
Khi đó phương trình dao động tại điểm M có tọa độ x là:

uM=Acosw(t−xv)=Acos2π(tT−xλ)=Acos(wt−2π.xλ).
Ý nghĩa của phương trình sóng uM:

⇒ dM = const. Lúc đó uM là một hàm biến thiên điều



Tại một điểm xác định trong môi trường
hoà theo thời gian t với chu kì T.



Tại một thời điểm xác định ⇒ t = const, dM = x. Lúc đó uM là một hàm biến thiên điều hoà trong
không gian theo biến x với chu kì λ.



Vì vậy có thể nói, sóng cơ học có tính tuần hoàn theo không gian và thời gian.

5. Độ lệch pha
Độ lệch pha dao động giữa hai điểm M, N bất kì trong môi trường truyền sóng cách nguồn O một khoảng
lần lượt là dM và dN:


Δφ=2πdM−dNλ=2πMNλ


Hai dao động cùng pha: Δφ=k.2π (k ∈ Z)



Hai dao động ngược pha: Δφ=(2k+1)π (k ∈ Z)



Hai dao động vuông pha: (2k+1)π2 (k ∈ Z)