Bài viết về Lý thuyết Sóng cơ và sự truyền sóng cơ với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập và biết cách làm bài tập liên quan đến Lý thuyết Sóng cơ và sự truyền sóng cơ.
Sóng cơ và sự truyền sóng cơ là gì?
- Khái niệm: Sóng cơ là sự truyền sóng cơ (năng lượng, trạng thái dao động) trong một môi trường. Sóng cơ không làm lan truyền các phân tử vật chất của môi trường.
- Sóng cơ chỉ truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí, và không truyền được trong chân không.
- Ví dụ: Khi ném một hòn đá xuống mặt nước yên ả, trên mặt nước sẽ xuất hiện những gợn sóng tròn lan rộng dần ra. Đó chính là sóng cơ.
- Phân loại: Có hai loại sóng là sóng dọc và sóng ngang.
- So sánh giữa sóng dọc và sóng ngang
>> Xem thêm: Con lắc đơn là gì? Công thức tính chu kì, tần số góc của dao động
Sóng ngang
Các phân tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
Sóng ngang chỉ có thể truyền trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.
Sóng dọc
Các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Sóng dọc có thể truyền trong môi trường rắn, lỏng và khí.
Các đặc trưng của một sóng hình sin
Với sóng hình sin, các phần tử môi trường sẽ dao động điều hòa.
- Biên độ A của sóng: là biên độ dao động của một phần tử môi trường khi sóng truyền qua.
- Chu kỳ T của sóng: là chu kỳ dao động của một phần tử môi trường khi sóng truyền qua (tính tuần hoàn theo thời gian).
- Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
- Bước sóng λ: là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ (tính tuần hoàn theo không gian).
Sau một chu kỳ, pha dao động lại bằng nhau, do đó hai phân tử cách nhau một bước sóng sẽ đồng pha với nhau.
- Năng lượng sóng: là năng lượng dao động của các phần tử môi trường khi sóng truyền qua.
>> Xem thêm: Con lắc lò xo là gì? Lý thuyết về con lắc lò xo
Phương trình sóng
- Xét một sóng hình sin đang lan truyền trong một môi trường theo trục Ox, sóng này phát ra từ gốc tọa độ O với phương trình dao động là uO = A cos(ωt + φ)
- Để sóng truyền được đến M cách O một khoảng x cần 1 khoảng thời gian là ∆t = x/v
- Do đó M bắt đâu dao động muộn hơn O một khoảng ∆t. Vì thế phương trình dao động của M là:
- Phương trình trên được gọi là phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục Ox, cho biết li độ u của một phân tử M có tọa độ x tại thời điểm t. Phương trình là một hàm tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ là T, tuần hoàn theo không gian với chu kỳ là λ
