Hệ thống trọng tâm kiến thức Vật lí 2014 - Chương 2: Sóng cơ học
lượt xem 8
download
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.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Hệ thống trọng tâm kiến thức Vật lí 2014 - Chương 2: Sóng cơ học
- 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
- 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
- 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: −
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Chương X: Hệ thức lượng trong tam giác
16 p | 1383 | 357
-
Phần 9: Hệ thức lượng giác trong tam giác
16 p | 1114 | 325
-
Luận văn: "Sưu tầm, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học để hình thành và phát triển khái niệm axit – bazơ trong chương trình hóa học vô cơ trung học phổ thông (nâng cao)"
170 p | 456 | 175
-
Tóm tắt kiến thức cơ bản Toán 9
21 p | 898 | 157
-
Bài tập Hệ thức lượng trong tam giác vuông
1 p | 1316 | 118
-
SKKN: Hệ thức lượng trong tam giác
25 p | 656 | 85
-
Trọng tâm kiến thức và giải bài tập Hóa học 12
47 p | 397 | 50
-
SKKN: Một số kinh nghiệm trong việc ôn tập, hệ thống hóa kiến thức môn Hóa học chương trình THPT phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm để góp phần nâng cao chất lượng trong các kỳ thi tuyển sinh đại học hệ vừa làm vừa học
27 p | 172 | 33
-
Hệ thống kiến thức Toán 7: Kiến thức cơ bản
38 p | 136 | 10
-
Ebook 100% trọng tâm ôn kiến thức - luyện kỹ năng ngữ văn 12
288 p | 38 | 8
-
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 thông qua dạy học chủ đề hệ thức lượng trong tam giác
58 p | 21 | 7
-
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Sử dụng kĩ thuật dạy học tích cực phát triển năng lực hợp tác và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong chủ đề Hệ thức lượng trong tam giác
123 p | 18 | 7
-
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua một số bài toán thực tiễn liên quan đến kiến thức môn Toán lớp 10
52 p | 25 | 6
-
SKKN: Hướng dẫn học sinh hệ thống và chủ động trong việc giải các bài toán tam giác lượng
16 p | 52 | 4
-
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số giải pháp nâng cao chất lượng dạy học trực tuyến chủ đề Hệ thức lượng trong tam giác
52 p | 20 | 4
-
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Sử dụng công nghệ thông tin vào việc giảng dạy một số hệ thống trong động cơ đốt trong và vấn đề bảo vệ môi trường
26 p | 54 | 3
-
Hệ thống kiến thức trọng tâm môn Công nghệ lớp 6 năm 2021-2022
5 p | 8 | 2
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