intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Hệ thống trọng tâm kiến thức Vật lí 2014 - Chương 2: Sóng cơ học

Chia sẻ: Dương Lữ Điện | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
107
lượt xem 8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Hệ thống trọng tâm kiến thức Vật lí 2014 - Chương 2: Sóng cơ học dành cho các bạn học sinh ôn tập tốt môn Vật lí và chuẩn bị cho các kì thi sắp tới.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống trọng tâm kiến thức Vật lí 2014 - Chương 2: Sóng cơ học

  1. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) CHƯƠNG 2. SÓNG CƠ H C 1) CÁC KHÁI NI M CƠ B N V SÓNG CƠ Sóng cơ h c Sóng cơ là s lan truy n c a dao ng cơ trong môi trư ng v t ch t. Phân lo i sóng cơ +)Sóng d c: có phương truy n sóng trùng v i phương dao ng c a ph n t môi trư ng. +) Sóng ngang: có phương truy n sóng vuông góc v i phương dao ng c a ph n t môi trư ng. Các c trưng c a sóng cơ: chu kì, t n s , biên , bư c sóng, t c truy n sóng, năng lư ng sóng  v = λ.f v  Phương trình liên h các i lư ng: λ = v.T =   → v f f = λ  Chú ý: Quá trình truy n sóng là m t quá trình truy n pha dao ng, khi sóng lan truy n thì các nh sóng di chuy n còn các ph n t v t ch t môi trư ng mà sóng truy n qua thì v n dao ng xung quanh v trí cân b ng c a chúng. a RN a R N u năng lư ng sóng phân b u trên m t sóng tròn thì M = . ; sóng c u thì M = N . aN RM aN RM 2) PHƯƠNG TRÌNH TRUY N SÓNG   2πd   u O = a cos ( ωt + φ )  u M = a cos  ωt + φ − λ  →   Phương trình sóng t i m t i m: Sóng truy n t O n M:    2πd   u M = a cos ( ωt + φ )  u O = a cos  ωt + φ + →    λ  2πd l ch pha gi a hai i m trên phương truy n sóng: ∆φ = . λ 2πd Hai i m dao ng cùng pha khi ∆φ = = k2π  d min = λ. → λ 2πd λ Hai i m dao ng ngư c pha khi ∆φ = = ( 2k + 1) π  d min = . → λ 2 2πd π λ Hai i m dao ng vuông pha khi ∆φ = = ( 2k + 1)  d min = . → λ 2 4 Chú ý: ơn v c a d, λ và v ph i tương thích v i nhau. Bài toán xác nh tính ch t dao ng t i m t i m ho c chi u truy n sóng: V i d ng toán này các em tính l ch pha gi a hai i m (thư ng là vuông pha), áp d ng quy t c ng t l ch pha theo 2π ho c theo λ r i v ư ng tròn. Lưu ý i m mà sóng truy n t i sau luôn ‘ch y theo’ i m trư c nó trên ư ng tròn nhé! 3) GIAO THOA SÓNG Phương trình t ng h p sóng: u A = a cos ( ωt )   π(d 2 − d1 )   π(d 2 + d1 )  Hai ngu n cùng pha:   u M = 2a cos  →  cos  ωt −  u B = a cos ( ωt )   λ   λ    π(d 2 − d1 )  a M = 2a cos     λ  Biên và pha ban u tương ng là   π(d 2 + d1 ) φo = −  λ u A = a cos ( ωt + π )   π(d 2 d1 ) π   π(d 2 + d1 ) π  Hai ngu n ngư c pha:   u M = 2a cos  → ±  cos  ωt − +  u B = a cos ( ωt )   λ 2  λ 2 Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  2. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c)   π(d 2 d1 ) π  a M = 2a cos  ±    λ 2 Biên và pha ban u tương ng là   π(d 2 + d1 ) π φo = −  λ + 2   2πd1   u A = a cos ( ωt + φ1 ) ⇒ u AM = a cos  ωt + φ1 − λ     Hai ngu n l ch pha b t kỳ:   u = a cos ( ωt + φ ) ⇒ u = a cos  ωt + φ − 2πd 2   B 2 BM  2    λ   φ − φ 2 π(d 2 − d1 )   φ1 + φ 2 π(d 2 + d1 )   u M = 2a cos  1 → +  cos  ωt + −   2 λ   2 λ    φ1 − φ 2 π(d 2 − d1 )  a M = 2a cos  +    2 λ  Biên và pha ban u tương ng là   φ1 + φ 2 π(d 2 + d1 ) φ o = 2 −  λ Chú ý: Trong trư ng h p các ngu n dao ng v i biên khác nhau thì ta có  2πd1   2πd 2  u M = u AM + u BM = a1cos  ωt + φ1 −  + a 2 cos  ωt + φ 2 −   λ   λ  Trong trư ng h p này chúng ta s d ng công th c t ng h p dao ng i u hòa t ng quát 2π(d 2 − d1 ) +) Tính l ch pha c a hai sóng: ∆φ = ( φ1 − φ 2 ) + λ +) Biên t ng h p: A M = a1 + a 2 + 2a1 .a 2 cos∆φ ⇒ A M 2 2 2  2πd1   2πd 2  a1 sin  φ1 −  + a 2 sin  φ 2 −  +) Pha ban u: tan φ =  λ   λ   2πd1   2πd 2  a1cos  φ1 −  + a 2 cos  φ 2 −   λ   λ  i u ki n v hi u ư ng truy n có biên c c i, c c ti u: CD : d 2 − d1 = kλ Hai ngu n cùng pha: λ CT : d 2 − d1 = ( 2k + 1) = ( k + 0,5 ) λ 2 λ CD : d 2 − d1 = ( 2k + 1) = ( k + 0,5 ) λ Hai ngu n ngư c pha: 2 CT : d 2 − d1 = kλ λ CD : d 2 − d1 = ( 4k ± 1) = ( k ± 0,25 ) λ 4 Hai ngu n vuông pha: λ CT : d 2 − d1 = ( 4k 1) = ( k 0,25 ) λ 4 φ − φ1 CD : d 2 − d1 = kλ + 2 λ 2π Hai ngu n l ch pha b t kỳ:: φ − φ1 CT : d 2 − d1 = (k + 0,5)λ + 2 λ 2π Chú ý: V i các bài toán cho các pt ngu n và t i i m M nào ó có C ; CT và gi a M v i ư ng trung tr c có bao nhiêu C , CT thì c n ph i tính ktt nhé, r i v hình xác nh. M t s bài toán tr ng tâm v giao thoa sóng Bài toán 1: Tìm s i m dao ng v i biên C ; CT ho c biên b t kỳ trên m t ư ng th ng Lo i 1: Tìm s i m dao ng v i biên C ; CT trên ư ng n i hai ngu n +) T k yêu c u v i m dao ng C , CT ta rút ra k v hi u ư ng truy n Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  3. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) φ − φ1 φ − φ1 d 2 − d1 = kλ + 2 λ; d 2 − d1 = (k + 0,5)λ + 2 λ (Trư ng h p t ng quát) 2π 2π +) H n ch k c a d 2 − d1 thu c AB ta ư c − AB < d 2 − d1 < AB ⇒ k c bi t khi các ngu n dao ng cùng pha ho c ngư c pha nhá! AB AB AB AB S C cùng pha: −
  4. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) Quy trình gi i toán: +) Xác nh k có C , CT có bi u th c d2 – d1 theo λ N u C , CT xa A nh t thì i m N ph i thu c ư ng (H) g n O nh t, suy ra k N u C , CT g n A nh t thì i m M ph i thu c ư ng (H) g n A nh t ( o n này c n ph i tính xem t i A thì kA b ng bao nhiêu nhé, r i cho kM g n v i kA nh t nhá! +) V n d ng pitago ta d dàng thu ư c d 2 = d1 + AB2 ; 2 2 ây th y ang xét bài toán là tìm i m trên Ax, trên By thì tương t nhá! Chú ý: V i d ng toán này các em cũng lưu ý bài toán cho trư c v trí c a i m M ho c N trên Ax (ho c By) r i yêu c u tìm v trí i m dao ng C , CT trên ó mà g n M nh t ho c xa M nh t. Cái này là ch n k c a k trong kho ng t A n M nhá! Bài toán 5: Xác nh v trí các i m dao ng v i biên C , CT trên ư ng th ng d // AB. Quy trình gi i toán: +) Xác nh k có C , CT có bi u th c d2 – d1 theo λ +) t kho ng cách t M t i trung tr c là x, t c MC = x. N u tìm i m g n trung tr c nh t dao ng v i biên C , CT ta tìm ư ng C , CT g n trung nh t (thư ng k = 0 ho c k = 1). Khi ó gi i phương trình d 2 − d1 = f (λ) ⇔ h 2 + (x + 0,5AB) 2 − h 2 + (x − 0,5AB)2 = f (λ) B m máy phương trình trên ta thu ư c giá tr c a x (nên u tư máy tính s n tính các pt này nhanh nhanh nhé các em) bài có th h i kho ng cách g n, xa trung tr c nh t ho c g n, xa A, B nh t. Các em nên c k bài nhé. Chú ý: Trong trư ng h p tìm i m M dao ng C , CT g n A nh t thì ta ph i tìm i m M trên d g n M’ nh t, v i M’ là hình chi u c a A lên d. Bài toán 6: Xác nh v trí các i m dao ng v i biên C , CT trên ư ng tròn ư ng kính AB Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  5. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) Quy trình gi i toán: +) Xác nh k có C , CT có bi u th c d2 – d1 theo λ +) N u tìm i m M trên ư ng tròn ư ng kính AB dao ng v i biên C ho c CT g n trung tr c nh t thì t hi u d 2 − d1 = f (λ)  dư ng truy n d2 – d1 trên k t h p v i Pitago ta ư c  2 ⇒ d1 ;d 2  AB = d1 + d 2 2 2  d1 .d 2 Chú ý: H th c lư ng trong tam giác vuông thư ng dùng MH = ; OH = d ( M ; tt ) = R 2 − MH 2 AB Kí hi u tt c a th y là trung tr c nhé! Bài toán 7: Xác nh v trí các i m dao ng v i biên C , CT trên ư ng tròn bán kính AB Quy trình gi i toán: +) Xác nh k có C , CT có bi u th c d2 – d1 theo λ. Do bán kính AB = R = d1 nên t k M g n trung tr c, g n AB ho c xa AB ta tính ư c ngay d1 và d2. MB 2 + AB 2 − MA2 MB +) Xét tam giác MAB, áp d ng nh lí hàm cosin ta ư c cos MBA = = ⇒ sin MBA 2MB. AB 2 AB  MH = d ( M ; AB ) = MB.sin MBA  T ây ta suy ra   BH = MB.cos MBA ⇒ OH = BH − OB = d ( M ; tt )  Kí hi u tt c a th y là trung tr c nhé! d .d Chú ý: H th c lư ng trong tam giác vuông thư ng dùng MH = 1 2 ; OH = d ( M ; tt ) = R 2 − MH 2 AB Bài toán 8: Công th c xác nh nhanh v trí các i m dao ng cùng pha, ngư c pha Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  6. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) Các bài toán d ng này thì h u h t rơi vào trư ng h p c bi t là các ngu n A, B cùng pha ho c ngư c pha. ây th y xét trư ng h p A, B cùng pha nhá! +) i m M trên trung tr c c a AB dao ng cùng pha v i các ngu n A, B khi  d = kλ  AB 2  AB ⇒ k ⇒ d min ⇒ OM min = d ( M ; tt ) = d min − 2 d ≥ 2  4 +) i m M trên trung tr c c a AB dao ng ngư c pha v i các ngu n A, B khi d = (k + 0,5)λ  AB 2  AB ⇒ k ⇒ d min ⇒ OM min = d ( M ; tt ) = d min − 2 d ≥ 2  4 +) i m M trên trung tr c c a AB dao ng cùng pha v i O khi d − OA = kλ  AB 2  AB ⇒ k ⇒ d min ⇒ OM min = d ( M ; tt ) = d min − 2 d ≥ 2  4 +) i m M trên trung tr c c a AB dao ng ngư c pha v i các ngu n A, B khi d − OA = (k + 0,5)λ  AB 2  AB ⇒ k ⇒ d min ⇒ OM min = d ( M ; tt ) = d min − 2 d ≥ 2  4 d = kλ  +) S i m trên OC dao ng cùng pha v i ngu n th a mãn  AB ⇒k⇒ s i m  2 ≤ d ≤ AC  d = (k + 0,5)λ  +) S i m trên OC dao ng ngư c pha v i ngu n th a mãn  AB ⇒k⇒ s i m  2 ≤ d ≤ AC  4) SÓNG D NG N m ư c các khái ni m: Sóng ph n x , c i m sóng ph n x , sóng d ng, nút sóng và b ng sóng.  2πd π   2πd  Biên t ng h p sóng: A = 2a cos  ±  = 2a sin    B r ng c a b ng sóng là 4a. →  λ 2  λ  (Chú ý biên tính theo nút là hàm sin, tinh theo kho ng cách n b ng là hàm cos nhé) Kho ng cách gi a hai nút sóng liên ti p ho c hai b ng sóng liên ti p là λ/2, kho ng cách gi a m t b ng sóng và nút sóng liên ti p là λ/4. i u ki n có sóng d ng: Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  7. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c)  λ kλ kv kv  min = 2  Hai uc nh: = = ⇔f =   → 2 2f 2 f = v  min 2   λ = = kλ λ kv v + = + ⇔f = ( 2k + 1) v   →  min 4 M t uc nh, m t u t do:  2 4 2f 4f 4 f v =  min  4 +) M t s i m c bi t và biên sóng c bi t λ Abung M cách nút sóng m t kho ng  AM = → 12 2 λ Abung 3 M cách nút sóng m t kho ng  AM = → 6 2 λ Abung 2 M cách nút sóng m t kho ng  AM = → 8 2 λ M cách nút sóng m t kho ng  AM = Abung → 4 λ Abung 3 M cách nút sóng m t kho ng  AM = → 3 2 λ M cách nút sóng m t kho ng x, cách b ng sóng m t kho ng b ng y thì x + y = 4 λ Các i m dao ng v i cùng biên thì ho c là các b ng sóng (cách nhau ) ho c các i m dao ng v i cùng 2 Abung 2 λ biên (các i m này cách nhau ) 2 2 5) SÓNG ÂM Khái ni m: Sóng âm là s lan truy n các dao ng âm trong các môi trư ng r n, l ng, khí. c i m Tai con ngư i ch có th c m nh n ư c (nghe ư c) các âm có t n s t 16 Hz n 20000 Hz. Các sóng âm có f < 16 Hz ư c g i là h âm, f > 20000 Hz ư c g i là siêu âm. T c truy n âm gi m trong các môi trư ng theo th t : r n, l ng, khí. T c truy n âm ph thu c vào tính ch t môi trư ng, nhi t c a môi trư ng và kh i lư ng riêng c a môi trư ng. Khi nhi t tăng thì t c truy n âm cũng tăng. Các c trưng sinh lí c a âm cao: + c trưng cho tính tr m hay b ng c a âm, ph thu c vào t n s âm. + Âm có t n s l n g i là âm b ng và âm có t n s nh g i là âm tr m. to: + c trưng cho tính to hay nh c a âm, ph thu c vào t n s âm và m c cư ng âm. + Cư ng âm: là năng lư ng mà sóng âm truy n trong m t ơn v th i gian qua m t ơn v di n tích t vuông góc v i phương truy n âm. 2 P P I R  Công th c tính I = = 2 ⇒ A = B  S 4πR IB  R A  2 I I I R  R + M c cư ng âm L = lg (B) = 10lg (dB) ⇒ L A − L B = 10lg A = 10lg  B  = 20lg B . Io Io IB  RA  RA Âm s c: Là i lư ng c trưng cho s c thái riêng c a âm, giúp ta có th phân bi t ư c hai âm có cùng cao, cùng to. Âm s c ph thu c vào d ng th dao ng c a âm (hay t n s và biên âm). H a âm M t âm khi phát ra ư c t ng h p t m t âm cơ b n và các âm khác g i là h a âm. Âm cơ b n có t n s f1 còn các h a âm có t n s fn = n.f1 → Các h a âm l p thành m t c p s c ng v i công sai d = f1 Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
  8. H th ng tr ng tâm ki n th c V t lí 2014 (Sóng cơ h c) Ngư ng nghe, ngư ng au, mi n nghe ư c Ngư ng nghe: là giá tr nh nh t c a m c cư ng âm mà tai con ngư i có th nghe ư c. Ngư ng au: là giá tr l n nh t c a m c cư ng âm mà tai con ngư i có th ch u ng ư c. Mi n nghe ư c: là giá tr c a m c cư ng âm trong kho ng gi a ngư ng nghe và ngư ng au. Chú ý: Ngư ng au không ph thu c vào t n s âm. Khóa h c LT H môn V t lí (Kit 1) – Th y ng Vi t Hùng (0985.074.831) Facebook: LyHung95
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2