GIAO AN ON TOT NGHIEP CHUONG II SONG CO CB

Giáo án ôn thi TN 08-09 Chương I: Dao động cơ

CHỦ ĐỀ II: SÓNG CƠ

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

II.1 Sóng cơ học: phân biệt sóng dọc, sóng ngang, chu kì, tần số, tốc độ truyền sóng, biên độ sóng, năng lượng sóng.

Sóng cơ là những dao động cơ học lan truyền theo thời gian trong một môi trường vật chất.

VD: khi ném một hòn đá xuống mặt hồ phẳng lặng, những gợn sóng nước lan truyền từ điểm rơi tạo thành các vòng tròn đồng tâm

Sóng ngang là sóng có phương truyền sóng vuông góc với phương dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua.

VD: quan sát một bụi luc bình khi sóng nước truyền qua ta thấy lục bình dao động quanh vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng,

còn các gợn sóng lan truyền theo phương ngang, vậy sóng nước là sóng ngang

Sóng dọc là sóng có phương truyền sóng trùng với phương dao động của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua.

VD: khi dùng dùi đánh lên mặt trống, lớp da bị kích thích dao động buộc lớp không khí tiếp xúc với nó dao động cưởng bức cùng

phương với nó, do giữa các phân tử khí có lực liên kết nên các lớp không khí kế tiếp cũng bị dao động cưởng bức và sóng âm được

truyền tới tai nghe, vậy sóng âm là sóng dọc

Chu kì của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử vật chất khi sóng truyền qua. Kí hiệu: T. Số chu kì trong 1 đvtg là tần số

f

Bước sóng là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhau nhất dao động cùng pha với nhau.

Kí hiệu λ

Biên độ sóng tại một điểm sóng truyền qua bằng biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó.

Kí hiệu A.

Tốc độ sóng là tốc độ truyền pha dao động: v f

T

λ

= = λ

Từ biểu thức tốc độ sóng suy ra: λ=vT, ta có định nghĩa khác về bước sóng:

“Bước sóng là quảng đường sóng truyền đi trong 1 chu kì”

Nếu nguồn phát sóng dao động với PT u A t = cosω thì tại điểm M trên phương truyền sóng, cách nguồn một khoảng x sẽ dao

động với PT cos cos 2 M

x t x u A t A

v T

ω π

λ

   

= − = −  ÷  ÷    trong đó v là tốc độ truyền sóng hay tốc độ truyền pha (không phải là

vận tốc dao động điều hòa của nguồn!), x

v

là thời gian để sóng truyền từ nguồn tới M, λ = vT là bước sóng

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. Khi sóng truyền qua, năng lượng của nguồn sóng được phân phối cho các

phần tử vật chất trên phương truyền, làm cho các phần tử này dao động với biên độ tương ứng với mức năng lượng mà nó nhận

được; vì càng xa nguồn số phần tử vật chất cần cung cấp năng lượng dao động càng “đông” nên năng lượng mỗi phần tử nhận được

càng ít do đó biên độ càng giảm (trừ trường hợp lí tưởng, sóng truyền theo một phương, trên một đường thẳng, biên độ hầu như vẫn

giữ nguyên)

 Biên độ sóng = biên độ dđ của phần tử vật chất (có thay đổi khi truyền), chu kì-tần số sóng =chu kì-tần số dđ (không đổi khi

truyền), nhưng tốc độ sóng (là một hằng số trong 1 môi trường xác định) khác với vận tốc dao động của các phần tử vật chất (là 1

hàm điều hòa)

II.2 Sóng âm-Tốc độ âm

Sóng âm là các sóng cơ học (dọc) lan truyền trong các môi trường vật chất, có thể gây ra cảm giác âm đối với tai người và các

động vật có thính giác.

Người có thính lực bình thường nghe được âm có tần số từ khoảng 16Hz đến 20KHz.

Sóng có tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là hạ âm và lớn hơn 20KHz gọi là siêu âm ; tai người không nghe được các âm này nhưng một

số loài động vật như voi, chó, dơi... có thể nghe được.

Tốc độ âm là tốc độ lan truyền sóng âm trong môi trường.

Tốc độ âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ vật chất của môi trường: nói chung tốc độ âm trong chất rắn lớn hơn trong chất

lỏng, tốc độ âm trong chất khí là nhỏ nhất, sóng âm không truyền được trong chân không. Những vật liệu có tính đàn hồi kém như

bông, xốp ... truyền âm kém nên được dùng làm vật liệu cách âm (chân không cách âm tốt nhất vì không cho sóng cơ học truyền

qua).

Tốc độ âm còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.

II.3 Cường độ âm và mức cường độ âm.

Cường độ âm (kí hiệu I) là năng lượng âm được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc

với phương truyền âm. Đơn vị cường độ âm là W/m2

. Cường độ âm không được dùng để đo độ to của âm vì 2 âm cùng cường độ

nhưng khác tần số sẽ cho cảm giác to nhỏ khác nhau

Mức cường độ âm là một đại lượng đặc trưng cho độ to của âm có giá trị bằng logarit thập phân của tỉ số cường độ âm cần xác

định độ to I với cường độ một âm được chọn làm chuẩn I0 (I0=10-12W/m2

ứng với tần số 1000Hz là âm nhỏ nhất mà tai người bình

thường nghe được). Vậy độ to là một đặc trưng sinh lý của âm, phụ thuộc 2 đại lượng vật lí là cường độ và tần số âm

GV: Trương Hữu Phong Page 1

λ λ

A

Phương truyền sóng