Bước sóng trong một môi trường phụ thuộc vào bản chất môi trường còn tần số thì không
|
Cùng Top lời giảitrả lờichính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm: “Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào”kết hợp với những kiến thức mở rộng về “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” là tài liệu hay dành cho cácbạn học sinh trong quá trình luyện tập trắc nghiệm. Show
Trắc nghiêm: Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào?A. năng lượng sóng B. tần số dao động C. môi trường truyền sóng D. bước sóng Trả lời: Đáp án đúng: C. môi trường truyền sóng Giải thích: Sóng cơ học là sóng vật chất, nên vận tốc truyền sóng cơ học phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền sóng, môi trường có mật độ phần tử vật chất dày thì truyền đi càng nhanh. Cùng Top lời giải trang bị thêm nhiều kiến thức bổ ích cho mình thông qua bài tìm hiểu về “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” dưới đây nhé! Kiến thức mở rộng về “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ”.1. ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠSóng cơ học là một làn sóng có sự dao động cơ học, chuyển giao năng lượng thông qua một loại vật liệu hoặc môi trường. Không phải tất cả các sóng đều được xem là sóng cơ. Ví dụ, sóng điện từ như ánh sáng khả kiến không phải là cơ học vì chúng có thể truyền qua chân không để tiếp cận chúng ta từ mặt trời. Chúng cũng có tần số, là số lượng sóng truyền qua mỗi giây và bước sóng, là khoảng cách từ một đỉnh tới đỉnh tiếp theo. 2. PHÂN LOẠI SÓNG CƠDựa vào phương dao động của các phần tử và phương lan truyền của sóng người ta phân sóng thành hai loại là sóng dọc và sóng ngang. a) Sóng dọc:Là sóng có phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc có khả năng lan truyền trong cả 3 trạng thái của môi trường vật chất là Rắn, lỏng, khí. Nguyên nhân: Trong môi trường lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, giãn. Ví dụ: Sóng âm khi truyền trong không khí hay trong chất lỏng là sóng dọc. b) Sóng ngang:Là sóng có phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ có thể lan truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng, sóng ngang không lan truyền được trong chất lỏng và chất khí. Nguyên nhân: Trong môi trường lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng lệch. Ví dụ:Sóng truyền trên mặt nước là sóng ngang. Lưu ý: - Sóng có vận tốc lớn nhất trong chất rắn và nhỏ nhất trong chất khí. - Các tính chất đặc trưng của sóng: phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa. 3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG CƠa. Biên độ sóng a:là biên độ dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua. b. Tần số sóng f:là tần số dao động của các phần tử vật chất. fsóng =fnguồn =fdao động c. Chu kỳ sóng T :là chu kỳ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua. Tsóng =Tnguồn =Tdao động d. Bước sóng λ: + Bước sóng là khoảng cách gần nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau. + Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền trong một chu kỳ dao động. + Công thức: e. Tốc độ truyền sóng v : + Vận tốc sóng là vận tốc truyền pha dao động. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ môi trường). Vận tốc truyền sóng giảm : R→L → K + Vận tốc sóng khác vận tốc dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua. + Nếu phương trình sóng làu=acos(ωt) thì vận tốc dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua là: vdđ=u'=(acos(ωt))' =-aωtsin(ωt) 4. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN4.1. Sự truyền của một sóng hình sin + 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. 4.2. Các đặc trưng của một sóng hình sin + 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. + f=1T 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 sóngλλlà quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì. + λ=v.T=vf + Năng lượng của sóng: Là năng lượng của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. 4.3. Phương trình sóng + Chọn góc tọa độ và gốc thời gian sao cho: u0=Acosωt=Acos2πtT + 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: uM=Acosω(t−Δt)⇒uM=Acos2π(tT−xλ) Hôm nay Kiến Guru muốn chia sẻ đến các bạn Sổ tay vật lý 12 - chuyên đề Sóng cơ và Sóng âm. Bài viết bao gồm các kiến thức lý thuyết tổng hợp của sóng cơ và sóng âm. Đây là một trong những chương kiến thức cực kì quan trọng trong chương trình học học vật lý lớp 12 và chiếm rất nhiều điểm số trong bài thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia. Vì vậy các bạn hãy đọc thật kĩ những kiến thức sau đây và trau dồi thêm những kiến thức bên ngoài nữa nhé. Cùng Kiến Guru khám phá bài viết nhé: I. Sóng cơ và truyền sóng cơ – Sổ tay vật lý 12+ Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất. + Sóng ngang là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ truyền được trên mặt nước và trong chất rắn. + Sóng dọc là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc sẽ truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn. Sóng cơ (cả sóng dọc và sóng ngang) không truyền được trong chân không. + Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường: vrắn > vlỏng > vkhí + Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác tốc độ truyền sóng thay đổi, bước sóng thay đổi còn tần số (chu kì, tần số góc) của sóng thì không thay đổi. + Trong sự truyền sóng, pha dao động truyền đi còn các phần tử của môi trường không truyền đi mà chỉ dao động quanh vị trí cân bằng. + Bước sóng λ : là khoảng cách giữa hai phần tử của sóng gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. Bước sóng cũng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kỳ: λ=vT. II. Giao thoa sóng – Sổ tay vật lý 12+ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số (cùng chu kì, cùng tần số góc) và có hiệu số pha không thay đổi theo thời gian. Hai nguồn kết hợp cùng pha là hai nguồn đồng bộ. + Hai sóng do hai nguồn kết hợp cùng phát ra là hai sóng kết hợp. + Giao thoa sóng là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những vị trí biên độ sóng tổng hợp được tăng cường hoặc bị giảm bớt. + Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lần các bước sóng: d1-d2=kλ (kϵZ) + Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lẻ nửa các bước sóng: d1-d2=(k+½)λ (kϵZ) III. Sóng dừng – Sổ tay vật lý 12+ Sóng phản xạ cùng tần số và cùng bước sóng với sóng tới. + Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau (ở đó có nút sóng). + Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau (ở đó có bụng sóng). + Sóng tới và sóng phản xạ nếu cùng truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng. + Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng. + Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề của sóng dừng là λ/2 + Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề của sóng dừng là λ/4 + Hai điểm đối xứng qua bụng sóng luôn dao động cùng biên độ và cùng pha. Hai điểm đối xứng qua nút sóng luôn dao động cùng biên độ và ngược pha. + Các điểm nằm trên cùng một bó sóng thì dao động cùng pha. Các điểm nằm trên hai bó sóng liền kề thì dao động ngược pha. + Các điểm nằm trên các bó cùng chẵn hoặc cùng lẻ thì dao động cùng pha, các điểm nằm trên các bó lẻ thì dao động ngược pha với các điểm nằm trên bó chẵn. IV. Các đặc trưng của âm – Sổ tay vật lý 12+ Sóng âm là những sóng cơ có thể truyền trong cả môi trường rắn, lỏng khí. + Vật dao động phát ra âm gọi là nguồn âm. + Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm. + Sóng âm truyền được trong môi trường đàn hồi (rắn, lỏng, khí). + Âm không truyền được trong chân không. + Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định. + Trong chất lỏng và chất khí thì sóng âm là sóng dọc. + Trong chất rắn thì sóng âm có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang. + Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz. + Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm; trên 20000Hz gọi là siêu âm. + Về phương diện vật lí, âm được đặc trưng bằng tần số của âm, cường độ âm (hoặc mức cường độ âm) và đồ thị dao động của âm. + Ba đặc trưng sinh lí của âm là: độ to, độ cao và âm sắc. + Độ cao của âm là đặc trưng liên quan đến tần số của âm. + Độ to của âm là đặc trưng liên quan đến mức cường độ âm L. + Âm sắc là đặc trưng của âm giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn khác nhau (âm sắc liên quan đến đồ thị dao động âm). Trên đây là những kiến thức trong Sổ tay vật lý 12 – Lý thuyết sóng cơ học và sóng âm mà Kiến Guru muốn chia sẻ tới các bạn. Đây sẽ là một trong những nền tảng ôn tập nhanh để các bạn giải các bài tập lý thuyết trong chương học này. Ngoài ra, các bạn có thể đón đọc những bài viết tiếp theo của Kiến Guru để tìm hiểu sâu hơn và kĩ hơn nhé. Hẹn gặp lại mọi người vào các bài viết tiếp theo. Chúc các bạn may mắn. |
