Tiêu đề CHỦ ĐỀ 13 - BÀI TẬP VỀ SÓNG - HS.docx ✅

BÀI 13 – BÀI TẬP VỀ SÓNG I . TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. SÓNG VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG - Sóng là dao động lan truyền trong không gian theo thời gian. Khi sóng cơ truyền đi, phần tử môi trường không truyền theo phương truyền sóng mà chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của nó. - Dựa vào mối liên hệ giữa phương truyền sóng và phương dao động, sóng được phân làm 2 loại: + Sóng dọc là sóng có các phần tử dao động theo phương truyền sóng. + Sóng ngang là sóng các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. - Các hiện tượng đặc trưng của sóng : phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và giao thoa. 2. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG - Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền đi được trong 1 chu kì dao động T. .vT Trong đó v là tốc độ lan truyền sóng. Tốc độ truyền sóng trong không gian là hữu hạn và phụ thuộc vào tính chất của môi trường truyền sóng như mật độ môi trường, tính đàn hồi, nhiệt độ, áp suất. - Trên cùng một phương truyền sóng, các điểm dao động cùng pha với nhau cách nhau: k λ và các điểm dao động ngược pha với nhau cách nhau 1 () 2k với k là một số nguyên (0,1,2,...)k - Cường độ sóng I là năng lượng sóng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. . EP I StS  Với S là diện tích mà năng lượng sóng E truyền qua trong một thời gian t hay công suất sóng E P t  . Trong hệ SI, cường độ sóng có đơn vị W/m 2 . - Phương trình truyền sóng thep trục ox là 22 cos()uAtx T   3. SÓNG ĐIỆN TỪ - Sóng điện từ là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên lan truyền trong không gian dưới dạng sóng với tốc độ trong chân không bằng c=3.10 8 m/s. - Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ. Bước sóng của ánh sáng có tần số f trong chân không c f


DẠNG 2: CƯỜNG ĐỘ SÓNG - Cường độ sóng I là năng lượng sóng truyền qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian. . EP I StS  Trong đó E P t  là công suất của sóng (W) S là diện tích mà năng lượng sóng truyền qua trong một khoảng thời gian Δt (m 2 ). Với sóng cầu thì S = 4πR 2 E là năng lượng sóng (J) - Đơn vị cường độ sóng: W/m 2 VÍ DỤ 1: Biết cường độ ánh sáng của Mặt Trời đo được tại Trái Đất là 1,37.10 3 W/m 2 và khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất là 1,50.10 11 m. Hãy tính công suất bức xạ sóng ánh sáng của Mặt Trời. Hướng dẫn giải: 326 1121,37.103,87162.10() 4(1,5.10) PP IPW S VÍ DỤ 2: Một còi báo động có kích thước nhỏ phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng. Ở vị trí cách còi một đoạn 15m, cường độ sóng âm là 0,25 W/m 2 . Xem gần đúng sóng âm không bị môi trường hấp thụ. Ở khoảng cách nào từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m 2 ? Hướng dẫn giải: Vì nguồn âm được xem như một điểm nên cường sộ sóng âm trên một mặt cầu có diện tích S = 4πr 2  là như nhau, r là bán kính mặt cầu (khoảng cách từ điểm đang xét đến còi). Tại vị trí r 1  = 15 m và r 2 , ta có 22 122 1222222 1221 0,25 ;75() 440,01015 IrrPP IIrm rrIr Vậy ở khoảng cách 75m tính từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m 2