Tiêu đề 09 - KNTT - SÓNG NGANG - SÓNG DỌC - SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG - HS.docx ✅

SÓNG NGANG – SÓNG DỌC SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG Bài 9. A TÓM TẮT LÍ THUYẾT Sóng mặt nước và sóng âm truyền trong không khí có đặc điểm gì chung và riêng? Hướng dẫn giải GIỐNG NHAU Sóng mặt nước và sóng âm truyền trong không khí đều là sóng cơ học. KHÁC NHAU Sóng mặt nước là sóng ngang. Sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc. I. SÓNG NGANG: Thí nghiệm: Trong thí nghiệm sóng truyền trên mặt nước dưới đây thì các phân tử nước tại O, rồi tại M dao động lên, xuống theo phương thẳng đứng, trong khi sóng truyền từ 0 đến M theo phương ngang. ĐỊNH NGHĨA Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. MÔI TRƯỜNG TRUYỀN Sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. VÍ DỤ sóng truyền trên mặt nước sóng truyền trên sợi dây cao su
Đồ thị sóng ngang - Xác định chiều truyền sóng. +Theo chiều truyền sóng từ trái sang phải: +Theo chiều truyền sóng từ phải sang trái: Khi sóng lan truyền đi: Sườn trước đi lên Sườn sau đi xuống Đỉnh sóng: điểm lên cao nhất. Đáy sóng: điểm hạ thấp nhất Sườn trước Sườn sau Sườn trước Sườn sau Sườn sau Hướng truyền +Ghi nhớ: Theo chiều truyền sóng từ trái sang phải: -Các điểm ở bên phải của đỉnh sóng đi lên, còn các điểm ở bên trái của đỉnh sóng thì đi xuống. -Các điểm ở bên phải Đáy sóng (điểm hạ thấp nhất ) thì đi xuống, còn các điểm ở bên trái Đáy sóng thì đi lên. Theo chiều truyền sóng từ phải sang trái: -Các điểm ở bên phải của đỉnh sóng đi xuống, còn các điểm ở bên trái của đỉnh sóng thì đi lên. -Các điểm ở bên phải Đáy sóng (điểm hạ thấp nhất) thì đi lên, còn các điểm ở bên trái Đáy sóng thì đi xuống Phương trình sóng u M là một hàm vừa tuần hoàn theo t, vừa tuần hoàn theo không gian. + Trên đường tròn lượng giác: s = λ= 2πR  t = T II. SÓNG DỌC: Thí nghiệm: Đặt một lò xo ống dài và mềm trên mặt bàn nhẵn. Dùng tay cầm một đầu lò xo và cho bàn tay dao động dọc theo trục của lò xo. Kết quả: Nhờ có lực đàn hồi giữa các vòng lò xo mà các biến dạng nén - dãn lan truyền đi xa dọc theo trục của lò xo. ĐỊNH NGHĨA Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. MÔI TRƯỜNG TRUYỀN Sóng dọc truyền được cả trong chất rắn, chất lỏng và chất khí. VÍ DỤ v + Đỉnh sóng Đáy sóng Sườn trước Sườn sau v Đỉnh sóng + Đáy sóng Sườn trước Sườn sau
sóng âm sóng truyền trên sợi dây cao su Note: Hãy chỉ ra điểm giống và khác nhau giữa sóng dọc và sóng ngang. SÓNG DỌC SÓNG NGANG GIỐNG NHAU Đều là sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất. KHÁC NHAU Có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng. Có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. + Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su. + Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo. III. QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG BỞI SÓNG:  Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử môi trường có sóng truyền qua.  Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng vì khi sóng truyền đến đâu thì phần tử vật chất ở đó dao động vì nó đã nhận được năng lượng. IV. SÓNG ÂM:  Sóng âm và cảm giác âm: a. Thí nghiệm: - Lấy một lá thép mỏng, giữ cố định một đầu, còn đầu kia để cho tự do dao động (xem hình). Sóng cơ sóng dọc sóng ngang Phần tử vật chất Phương truyền sóng Truyền trong môi trường: Rắn, lỏng, khí Truyền trong môi trường: Rắn và bề mặt chất lỏng Phương truyền sóng
- Khi cho lá thép dao động là một vật phát dao động âm. Lá thép càng ngắn thì tần số dao động của nó càng lớn. Khi tần số nó nằm trong khoảng 16 Hz đến 20000 Hz thì ta sẽ nghe thấy âm do lá thép phát ra. b. Giải thích: + Khi phần trên của lá thép cong về một phía nào đó nó làm cho lớp không khí ở liền trước nó nén lại và lớp không khí ở liền sau nó giãn ra. Do đó khi lá thép dao động thì nó làm cho các lớp không khí nằm sát hai bên lá đó bị nén và dãn liên tục. + Nhờ sự truyền áp suất của không khí mà sự nén, dãn này được lan truyền ra xa dần, tạo thành một sóng dọc trong không khí. Sóng này có tần số đúng bằng tần số dao động của lá thép. Khi sóng truyền đến tai ta thì nó làm cho áp suất không khí tác dụng lên màng nhĩ dao động với cùng tần số đó. Màng nhĩ bị dao động và tạo ra cảm giác âm.  Âm và sóng âm:  Một vật phát dao động phát ra âm là một nguồn âm.  Âm là cảm giác của tai.  Sóng âm là sóng cơ học mà tai người có thể cảm nhận được. Sóng âm là những sóng cơ truyền trong môi trường khí, lỏng, rắn. Sóng âm không truyền trong chân không.  Sóng âm truyền trong chất khí là sóng dọc.  Sóng âm truyền trong chất rắn, chất lỏng là sóng ngang hoặc sóng dọc.  Trong không khí sóng âm có dạng hình cầu.  Tốc độ truyền âm:  Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào bản chất môi trường (đặc tính đàn hồi, nhiệt độ và mật độ của môi trường, khối lượng riêng của môi trường).  Tốc độ truyền âm: v rắn > v lỏng > v khí .  Các vật liệu cách âm có tính đàn hồi kém như bông, xốp,…  Đặc điểm tần số âm: HẠ ÂM ÂM NGHE ĐƯỢC SIÊU ÂM TẦN SỐ nhỏ hơn 16 Hz từ 16 Hz đến 20000 Hz lớn hơn 20000 Hz CẢM NHẬN TAI NGƯỜI Tai người không nghe được. Gây ra cảm giác âm trong tai con người. Tai người không nghe được. MỘT SỐ ĐỘNG VẬT CẢM NHẬN ĐƯỢC Voi, chim bồ câu…. nghe được hạ âm. Dơi, chó, cá heo... có thể nghe được siêu âm. ĐẶC ĐIỂM CHUNG Có cùng bản chất vật lí, cùng là sóng cơ học, truyền trong các môi trường đàn hồi, không truyền trong chân không. B BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Trên mặt hồ yên lặng, một người làm cho con thuyền dao động tạo ra sóng trên mặt nước. Thuyền thực hiện được 24 dao động trong 40s, mỗi dao động tạo ra một ngọn sóng cao 12cm so với mặt hồ yên lặng và ngọn sóng tới bờ cách thuyền 10m sau 5s. Với số liệu này, hãy xác định: