Tiêu đề 08 - KNTT - MÔ TẢ SÓNG - HỌC SINH.docx ✅

CHƯƠNG 2 : SÓNG MÔ TẢ SÓNG Bài 8 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp hay nghe đến nhiều loại sóng như: sóng nước, sóng âm, sóng vô tuyến, sóng biển, sóng địa chấn... Vậy sóng được hình thành như thế nào và có những đặc điểm gì? Hướng dẫn giải sóng nước sóng âm sóng vô tuyến sóng biển sóng địa chấn  Sóng được hình thành nhờ hai nguyên nhân đó là nguồn dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường tại một điểm nào đó (gọi là nguồn sóng) và có lực liên kết giữa các phần tử của môi trường. Nhờ có lực liên kết giữa các phần tử (nước, không khí, …) mà các phân tử ở điểm A lân cận với nguồn dao động O sẽ dao động theo, đến lượt phần tử ở điểm lân cận B với điểm A sẽ dao động. Như vậy có sự truyền dao động từ điểm này sang điểm khác. I. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG MẶT NƯỚC, ĐỊNH NGHĨA SÓNG CƠ: 1. Thí nghiệm:  Đặt một miếng xốp nhỏ c trên mặt nước. Khi quay đĩa D làm cho vật tạo sóng O dao động lên xuống, thì dao động đó được truyền cho các phân tử nước từ gân ra xa.  Kết quả: Quan sát qua thành kênh thẳng đứng, ta thấy mặt cắt của nước có dạng hình sin. Miếng xốp C dao động lên xuống tại chỗ, còn những biển dạng của mặt nước lan truyền đi từ nguồn sóng O ra xa cho ta hình ảnh về sóng có trên mặt nước. O là nguồn sóng, nước là môi trường truyền sóng, đường thẳng OC là phương truyền sóng. 2. Định nghĩa sóng cơ học:  Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
 Sóng cơ không truyền được trong chân không. - Là những dao động cơ học lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian. II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG:  Nhờ có lực liên kết giữa các phần tử nước mà các phần tử nước ở điểm M lân cận điểm O dao động theo. Đến lượt các phân tử nước ở điểm N lân cận điểm M dao động. Ta nói có sự truyền dao động từ điểm này sang điểm khác tạo nên sóng mặt nước.  Có hai nguyên nhân tạo nên sóng truyền trong một môi trường. Đó là nguồn dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường tại điểm O và có lực liên kết giữa các phân tử của môi trường.  Thả một miếng xốp lên mặt nước, miếng xốp chỉ dao động lên xuống quanh một vị trí cân bằng xác định chứ không chuyển động ra xa nguồn cùng với sóng.  Note: Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.  Sự lệch pha của các phân tử môi trường trên phương truyền sóng - Tại thời điểm t = 0 phân tử nước tại O bắt đầu đi lên, còn các điểm khác chưa dao động. - Tại thời điểm T t 4 (hình a) phân tử nước tại O đi lên đến vị trí biên, sóng truyền đến điểm M cách O một đoạn d. 4 l  Phân tử nước tại M trễ pha 2 p so với phân tửe nước tại O. - Tại thời điểm T t 2 (hình b) phân tử nước tại O về VTCB, phân tử nước tại M đi lên đến vị trí biên, sóng lan đến điểm N cách M một khoảng bằng d. 2 l  Điểm N trễ pha 2 p so với điểm M, trễ pha góc p so với O. - Tại thời điểm 3T t, t = T 4 hình dạng sóng được mô tả như hình c, hình d. lan truyền dao động, năng lượng, lan truyền pha dao động không lan truyền vật chất (các phần tử vật chất) Truyền được rắn, lỏng, khí Không truyền được trong chân không. v R > v L > v k Phần tử dao động gần nguồn nhận được sóng sớm hơn phần tử xa nguồn. (gần nguồn sớm pha hơn)
III. ĐỒ THI SÓNG CƠ HỌC:  Đồ thị sóng có dạng là đường hình sin. * Đồ thị sóng cơ - Xác định chiều truyền sóng-Xét sóng ngang +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 (Phần bài tập ta thường quan tâm: Phương trình sóng là hàm tuần hoàn theo không gian x tại một thời điểm nào đó . Ví dụ hình dạng sợi dây tại một thời điểm ) + Trên đường tròn lượng giác: s = λ= 2πR  t = T v + Đỉnh sóng Đáy sóng Sườn trước Sườn sau v Đỉnh sóng + Đáy sóng Sườn trước Sườn sau
IV. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN: 1. Biên độ sóng: Biên độ sóng A m, cm là độ lệch lớn nhất của phân tử sóng khỏi vị trí cân bằng. Sóng có biên độ càng lớn thì phân tử sóng dao động càng mạnh. 2. Bước sóng:  Định nghĩa 1 về bước sóng: Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì 1TvSvT m, cm f  Định nghĩa 2 về bước sóng: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha và gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng. MỐI QUAN HỆ VỀ PHA KHOẢNG CÁCH Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động đồng pha với nhau. d Giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha d 2   Giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động vuông pha d 4   Giữa n gợn lồi (n ngọn sóng/ đỉnh sóng) liên tiếp dao động cùng pha dn1 3. Tần số sóng:  Đại lượng 1f Hz T được gọi là tần số sóng. 4. Chu kì sóng:  Chu kì sóng chính bằng chu kì dao động của phân tử sóng. Chu kì kí hiệu là T s, đơn vị là giây. 5. Tốc độ truyền sóng:  Tốc độ truyền sóng v là tốc độ lan truyền dao động trong không gian.  Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng v có một giá trị không đổi.  Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào 3 yếu tố: Nhiệt độ, đặc tính đàn hồi của môi trường, mật độ phân tử.  Trong một môi trường đồng chất (đồng tính) thì tốc độ truyền sóng không đổi.  So sánh tốc độ truyền sóng của một sóng đi qua các môi trường thì λ = vT ranlongkhiranlongkhiT,fkhongdoivvv  Tốc độ truyền sóng khác với tốc độ dao động của các phần tử sóng.