Bài 7 Sóng cơ và sự lan truyền sóng cơ
1. Sóng cơ
1.1 Định nghĩa
Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường
1.2 Sóng ngang
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng
1.3 Sóng dọc
Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng
Sóng cơ không truyền được trong chân không
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
2.1 Sự truyền của một sóng hình sin
Kích thích một đầu dâu căng thẳng, đầu còn lại cố định cho nó dao động hình sin. Trên dây cũng xuất hiện một sóng hình sin
2.2 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 trong môi trường có sóng truyền qua
- Chu kỳ của sóng: Chu kỳ T của sóng là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Đại lượng \(f=\frac{1}{T}\) gọi là tần số của sóng
- Tốc độ truyền sóng: tốc độ truyền sóng \(v\) là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. Đối với mỗi môi trường, tốc đô truyền sóng \(v\) có một giá trị không đổi
- Bước sóng: bước sóng \(\lambda\) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ
\(\lambda=vT=\frac{v}{f}\) hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động đồng pha với nhau
- Năng lượng sóng: năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua
3. Phương trình sóng
Chọn gốc tọa độ O và chọn gốc thời gian sao cho phương trình dao động tại O là
\(u_{O}=Acos\omega t\)
Sau khoảng thời gian \(\triangle t\) dao động từ O truyền tới M cách O một khoảng \(x=v\triangle t\). Phương trình dao động tại điểm M là
\(u_{M}=Acos\omega( t-\triangle t)\) trong đó \(u_{M}\) là li độ tại M vào thời điểm t
Thay \(\triangle t=\frac{x}{v}\) và \(\lambda=vT\) vào phương trình dao động tại M ta được:
\(u_{M}=Acos\omega( t-\frac{x}{v})=Acos2\pi(\frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda})\) đây là phương trình dao động của một sóng hình sin truyền theo trục x, trong đó \(u_{M}\) là li độ tại điểm M có tọa độ x vào thời điểm t