Hệ thống sóng cơ cần nhớ

Sóng cơ học
Sóng cơ học

Sóng cơ học là một chương quan trọng thuộc vật lý 12. Chương này xoay quanh 4 chủ đề chính là: sóng cơ học cơ bản, giao thoa sóng cơ, sóng dừng và sóng âm. Bài này sẽ giúp bạn liệt kê tất cả những công thức quan trọng cần nhớ

1. Mối liên hệ giữa λ, v, T, f là

Công thức: $\lambda = vT = \frac{v}{f} = v.\frac{{2\pi }}{\omega }$

Ví dụ: Một sóng cơ truyền đi với chu kì là 2 s và vận tốc truyền sóng 2 m/s. Hãy xác định

  • Tần số sóng
  • Bước sóng

Hướng dẫn giải

Theo đề bài:

  • Chu kì T = 2 s
  • Vận tốc truyền sóng v = 2 m/s

Áp dụng công thức:

  • Tần số sóng là f = 1/T = 1/2 = 0,5 (Hz)
  • Bước sóng được xác định theo công thức λ = v.T = 2.2 = 4 (m)

2. Độ lệch pha sóng cơ

Độ lệch pha giữa hai điểm sóng truyền qua được xác định theo công thức $\Delta \varphi = {\varphi _1} – {\varphi _2} = \frac{{2\pi .\Delta d}}{\lambda }$

Ví dụ: Trong vùng sóng truyền qua có hai điểm M, N cách nguồn lần lượt là dM = 4 cm và dN = 5 cm. Hỏi nếu nguồn sóng phát ra bước sóng là 10 cm thì độ lệch pha bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Theo đề bài:

  • dM = 4 cm
  • dN = 5 cm
  • λ = 10 cm

Áp dụng công thức về độ lệch pha giữa hai điểm trong vùng truyền sóng: $\Delta \varphi = \frac{{2\pi .\Delta d}}{\lambda } = \frac{{2\pi .\left( {5 – 4} \right)}}{{10}} = \frac{\pi }{5}$

3. Sóng dừng

a) Sóng dừng có hai đầu cố định $\ell = k\frac{\lambda }{2} = k\frac{v}{{2f}}{\rm{, }}(k \in {N^*})$

  • k là số bụng sóng
  • k + 1  là số nút sóng

b) Sóng dừng có một đầu cố định mà một đầu tự do $\ell = \left( {k + 0,5} \right)\frac{\lambda }{2} = \left( {k + 0,5} \right)\frac{v}{{2f}}{\rm{,}}(k \in {N^*})$

  • Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

4. Biên độ sóng dừng

Biên độ sóng dừng cơ học được xác định theo công thức:

$A = \left| {2a\sin \left( {\frac{{2\pi {x_1}}}{\lambda }} \right)} \right| \to \left\{ \begin{array}{l} {A_{bung}} = \left| {2a} \right| = {A_{\max }}\\ {A_{nut}} = 0\\ 0 \le {A_M} \le 2a \end{array} \right.$

Ví dụ: Một nguồn sóng dừng phát ra biên độ 4 mm, sóng này có λ = 10 cm. Hỏi khi có sóng dừng với 1 đầu cố định thì điểm M nằm cách vị trí cố định 2,5 cm sẽ dao động với biên độ bao nhiêu

Hướng dẫn giải

Theo đề bài:

  • a = 4 mm
  • λ = 10 cm
  • d = 2,5 cm

Áp dụng công thức: $A = \left| {2a\sin \left( {\frac{{2\pi {x_1}}}{\lambda }} \right)} \right| = \left| {2.4\sin \left( {\frac{{2\pi .2,5}}{{10}}} \right)} \right| = 8\left( {mm} \right)$

Điểm M dao động với biên độ cực đại là AM = 8 mm

Hy vọng với những chia sẻ trên đây về sóng cơ học đã phần nào giúp bạn hiểu hơn.

Cialis Cialis Fiyat