Trong bài giảng này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về Sóng cơ học và các định nghĩa cơ bản. Hướng dẫn chi tiết
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.
Đang xem: Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào
Bước sóng của sóng cơ tỉ lệ thuận với vận tốc truyền sóng và ti lệ nghịch với tần số sóng
λ : Bước sóngm
f: Tần số sóngHz
T:Chu kì sóng s
v: Vận tốc truyền sóngm/s
l:Khoảng cách giữa n đỉnh sóng
– Vì sóng âm cũng là sóng cơ nên các công thức của sóng cơ có thể áp dụng cho sóng âm.
– Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi trường.
– Tính đàn hồi của môi trường càng cao thì tốc độ âm càng lớn; tốc độ truyền âm tăng dần theo thứ tự: khí, lỏng, rắn; sóng âm không truyền được trong chân không.
– Trong chất khí và chất lỏng sóng âm là sóng dọc, còn trong chất rắn sóng âm là sóng dọc hoặc sóng ngang.
Nguồn âm là những nguồn phát ra âm .Có hai loại : dây đàn và cột khí (sáo ,kèn)
Dây đàn (2 đầu cố định) – Vật lý 12
Khi có sóng dừng:
l=kλ2⇒f=kv2l=k.fmin
Âm cơ bản:f1=fmin=v2l
Họa âm bậc 2 :f2=2f1
Họa âm bậc k: :fk=kf1
Tần số âm bằng một số lần k tần số âm cơ bản
Tần số dây đàn phụ thuộc vào lực căng, sức bền, chất liệu dây.
Ống sáo (1 đầu hở, 1 đầu kín) – Vật lý 12
Khi có sóng dừng:
l=mv4f⇒f=mv4l=m.fmin
f1=fmin=v4l :Tần số âm cơ bản
f3=3f1=3v4l:Tần số âm bậc 3
Tần số âm bằng một số lần k lẻ tần số âm cơ bản
Ống sáo (2 đầu hở) – Vật lý 12
Khi có sóng dừng:l=k+1v2f⇒f=(k+1)v2l
Họa âm bậc 1 :f1=v2l (âm cơ bản)
Họa âm bậc 2 :f2=2v2l
Họa âm bậc n:fn=nf1
Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu cố định – Vật lý 12
Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu cố định:
l=kλ2=kv2f , λmax=2l
Số bụng :k , số nút :k+1
Chiều dài dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng
Với v là vận tốc truyền sóng
f là tần số dao động của dây
Điều kiện có sóng dừng trên dây 1 đầu cố định,1 đầu tự do – Vật lý 12
Điều kiện có sóng dừng trên dây 1 đầu cố định ,1 đầu tự do
l=k+0,5λ2=k+0,5v2f , λmax=4l
Số bụng = số nút = k+1
Chiều dài dây bằng số lẻ lần nửa bước sóng
Với v là vận tốc truyền sóng
f là tần số dao động của dây
Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu tự do – Vật lý 12
Điều kiện có sóng dừng trên dây 2 đầu tự do
l=kλ2=kv2f , λmax=2l
Số bụng = số nút = k-1
Với v là vận tốc truyền sóng
f là tần số dao động của dây
Ti số li độ và vận tốc – Vật lý 12
Tì số li độ và vận tốc
uMuN=AMAN=vMvN ; vM maxv=2πAMλ
VớiuM ; uN li độ tại M ,N
AM,AN biên độ tại M ,N
vM ,vN vận tốc dao động tại M.N
vM max=AM.2πvλ⇔vM maxv=2πAMλ
+ 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.
Vận tốc truyền âm trên dây – Vật lý 12
Vận tốc truyền âm trên dây
v=Fμ=F.lm
Vớiv: Vận tốc truyền âm trên dâym/s
F: Lực tác dụng lên dâyF
l: Chiều dài dâym
m : Khối lượng dâykg
Định nghĩa sóng cơ – Vật lý 12
Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất.
Có hai loại sóng: sóng ngang và sóng dọc.
vrắn> vlỏng> vkhí ,f không đổi
1. Định nghĩa
Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất.
2. Phân loại
Sóng cơ gồm 2 loại chính: sóng ngang và sóng dọc.
+ 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.
Xem thêm: 109 Hình Ảnh Phong Cảnh Về Thiên Nhiên Đẹp, Hùng Vĩ, 82 Canh Dep Ý Tưởng
+ 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.
3. Một số đại lượng đặc trưng cho sóng cơ
a. Chu kỳ và tần số
+ Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
+ Tần số f là đai lượng đặc trưng cho sóng.
T=1f=λv
b. Tốc độ truyền sóng
v=λT=λf
+Tốc độ truyền sóng v là tốc độ lan truyền dao động của môi trường. Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng v có một giá trị nhất định và không đổi.
+ 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.
+ Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào môi trường: vrắn> vlỏng> vkhí
c. Bước sóng
+ Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
+ Bước sóng là quãng đường ngắn nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng dao động cùng pha.
λ=v.T=vf
d. Năng lượng sóng
Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
4. Lưu ý:
+ 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.
+ Tốc độ truyền sóng khác với tốc độ dao động của phần tử.
Tần số trên dây khi có sóng dừng – Vật lý 12
Hai đầu cố định:
fk=kv2l=k.f0 ≥f0
Một đầu tự do:
fk=2k+1ν4l=(2k+1).f0 ≥f0
Hai đầu tự do :fk=kv2l=kf0 Min=f0
Tần số của sóng dừng trên dây hai đầu cố định bằng số nguyên lần tần số cơ bản .
Xem thêm: Hậu Duệ Mặt Trời Giải Thưởng Lớn Về Diễn Xuất, Giải Thưởng Và Đề Cử Hậu Duệ Mặt Trời
Tần số của sóng dừng trên dây một đầu cố định bằng số lẻ nguyên lần tần số cơ bản .
Tỉ số của hải tần số trên dây có sóng dừng – Vật lý 12
Hai đầu cố định : fk1fk2=fk1fk1+∆f=k1k2