Việc tổng hợp trọn bộ lý thuyết sóng cơ, công thức của sóng cơ và phương trình sóng ở thời điểm hiện tại sẽ giúp học sinh dễ dàng giải các dạng bài và luyện tập kiến thức lý thuyết cũng như bài tập lớp 12 Vật lý dễ dàng hơn.
Sóng cơ có thể được truyền trong phương tiện như thế nào và kiến thức liên quan về sóng cơ có thể sẽ xuất hiện với tần suất khá lớn trong đề thi THPTQG. Vì vậy, các em cần ôn kỹ các bài tập gắn với lý thuyết. Để dễ dàng hiểu "mọi thứ" kiến thức về sóng cơ cùng xem bài viết dưới đây các bạn nhé!
Khái niệm về sóng cơ
Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Sóng cơ là gì?
Sóng cơ là những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất như: rắn, lỏng, khí,... và đặc biệt là không truyền được trong môi trường chân không.
Phân loại sóng cơ
Sóng cơ bao gồm:
- Sóng ngang: là sóng mà ở đó các phần tử của môi trường dao động vuông góc với phương lan truyền sóng. Ngoại trừ sóng bề mặt, sóng ngang chỉ có thể truyền trong chất rắn.
- Sóng dọc: là sóng mà các hạt trong môi trường dao động điều hòa song song với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền qua chất khí, chất lỏng và chất rắn.
Nguyên nhân hình thành sóng cơ
Do yếu tố sức căng bề mặt và lực liên kết đàn hồi giữa các phân tử (trường hợp sóng cơ trên mặt nước)
Xem thêm: Sóng điện từ là gì? Đặc điểm và phân loại sóng điện từ
Quá trình lan truyền sóng:
- Sự truyền của sóng cơ học là một quá trình lan truyền pha dao động hoặc truyền năng lượng
- Với phương truyền sóng: Các hạt không chuyển động như sóng mà dao động quanh vị trí cân bằng
Các thông số đặc trưng trong sóng cơ
Sau khi đã hiểu về định nghĩa sóng cơ, các bạn cần đọc và nắm chắc các thông tin về thông số đặc trưng dưới đây:
Tần số sóng
Định nghĩa: là tần số dao động của phần tử = Tần số nguồn, ký hiệu: f (Hz)
Tần số sóng chỉ phụ thuộc vào nguồn, không phụ thuộc vào môi trường xung quanh.
Biên độ và Năng lượng
Biên độ dao động của các phần tử vật chất trong môi trường tại điểm có sóng lan truyền qua.
a sóng = a dao động
Ký hiệu: A (m, cm ..)
Chú ý: Khi giải bài toán về sóng, coi biên độ sóng là một hằng số không đổi
Nắm vứng kiến thức về sóng cơ là gì cùng phương pháp học thuộc Vật Lý giúp học sinh nắm vững kiến thức, đạt điểm cao môn học này hơn. Để học tốt môn Vật lý các em nên đăng ký hỏi gia sư của Colearn giúp học sinh bám sát kiến thức lý thuyết tốt hơn.
Biểu đồ của sóng cơ
Tốc độ lan truyền sóng
Định nghĩa: Tốc độ lan truyền sóng là tốc độ truyền của pha dao động
Ký hiệu: v (m s, cm/s ...)
Chú ý:
- Vận tốc truyền sóng là môi trường (cơ cấu, cấu tạo, lực, nhiệt độ ), thường sóng cơ học nhanh hơn và môi trường dày đặc hơn
V rắn > V lỏng > V khí
Tốc độ của sóng trên dây tỉ lệ thuận với √sức căng dây
- Phân biệt Vận tốc sóng và Vận tốc dao động của hạt
- Vận tốc truyền sóng trong môi trường không đổi theo thời gian
- Vận tốc dao động của các hạt luôn thay đổi theo thời gian
Colearn cung cấp thư viện bài giảng trực tuyến giúp các em nắm vững kiến thức lý thuyết tốt hơn. Từ đó, các em có thể chinh phục môn Vật Lí và các môn học khác dễ dàng.
Bước sóng
Định nghĩa: C1 - Quãng đường sóng truyền được trong một chu kì
Phương trình: λ = vT = v/f
Định nghĩa: C2: Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha (hai đỉnh sóng, hai thung sóng)
Ký hiệu: λ (m, cm ..)
Các thông số trong sóng cơ
Giao thoa sóng
Lý thuyết đại cương về giao thoa sóng
Giao thoa sóng là sự gặp nhau trong không gian của hai sóng kết hợp có biên độ sóng tăng (cực đại) hoặc giảm (cực tiểu). Giản đồ giao thoa sóng là một đường thẳng có giá trị cực đại và cực tiểu xen kẽ đối xứng nhau qua trực giao.
Điều kiện giao thoa sóng: Tần số của hai nguồn như nhau, độ lệch pha của sóng do hai nguồn tạo ra không đổi (hai sóng kết hợp) và các hạt vật dao động điều hòa có cùng phương.
Giá trị cực đại là điểm dao động với biên độ cực đại.
Giá trị cực tiểu của giao thoa là điểm đứng yên.
Biểu thức
Tại hai điểm A và B trên mặt nước có hai nguồn dao động có phương trình sau:
μA = μB = a.cos(wt + φ)
Trong miền giao thoa sóng tổng hợp tại điểm M :
Cực đại thỏa mãn: d2 - d1 = kλ (k là số nguyên)
Cực tiểu thỏa mãn: d2 - d1 = (k + 1/2)λ (k là số nguyên)
Chú ý: Tất cả các phương trình trên đều hai pha dựa trên nguồn của nó.
Trong quá trình giải các bài tập của môn Vật Lí các em có thể tham khảo giải bài tập SGK để nắm vững các bước giải những dạng bài tập quan trọng được giảng dạy.
Sóng dừng
Sóng dừng chính là kết quả của sự giao thoa của sóng tới cộng hưởng với sóng phản xạ.
Đặc điểm của sóng dừng:
- Nếu sóng phản xạ và sóng tới chuyển động cùng chiều thì chúng có thể giao thoa với nhau và tạo thành hệ thống sóng dừng.
- Sóng dừng luôn có điểm đứng yên gọi là nút và một số điểm luôn dao động với biên độ gọi là phản sóng.
- Nút sóng là điểm dao động với biên độ nhỏ nhất.
- Bụng sóng chính là điểm dao động với biên độ cực đại.
Để nắm vững kiến thức, cách giải các dạng bài tập về sóng cơ Colearn đã biên soạn chuyên đề sóng cơ giúp các em hiểu sâu kiến thức hơn.
Các đặc trưng của âm
Sóng âm là sóng cơ truyền trong môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không.
Tần số của âm nghe được trong khoảng từ 16 Hz đến 20000 Hz.
- m thanh có tần số dưới 16Hz là sóng hạ âm.
- m thanh có tần số trên 20000 Hz là sóng siêu âm.
Trên đây là kiến thức về lý thuyết sóng cơ và một số kiến thức liên quan mà Colearn muốn chia sẻ đến các bạn. Đó sẽ là một trong những nền tảng ôn tập nhanh giúp các bạn giải nhanh các bài tập lý thuyết trong chương này và có được nền tảng kiến thức tốt để sử dụng trong các kỳ thi quan trọng. Chúc bạn học tốt!