Bài giảng Sóng cơ học-Đại cương sóng cơ học

Phương pháp giải: Các khái niệm cơ bản về sóng cơ, phân loại sóng cơ, đặc điểm của sóng học, sóng ngang...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sóng cơ học-Đại cương sóng cơ họcĐ NG VI T HÙNG Bài gi ng Sóng cơ h c Bài gi ng: Đ I CƯƠNG SÓNG CƠ H CI. Đ I CƯƠNG SÓNG CƠ H C♦ Phương pháp gi i- Các khái ni m cơ b n v sóng cơ.- Phân lo i sóng cơ, ñ c ñi m c a sóng d c, sóng ngang.- Các ñ i lư ng ñ c trưng c a sóng cơ: chu kỳ, t n s sóng, biên ñ sóng, bư c sóng và năng lư ng sóng.- Môi trư ng truy n sóng và t c ñ ñ sóng truy n trong các môi trư ng. λ   v = λ.f = T  v v- Phương trình liên h chu kỳ, t n s : λ = v.T = ⇒ f = λ f  λ  T = v  Chú ý♦ Quá trình truy n sóng là m t quá trình truy n pha dao ñ ng, khi sóng lan truy n thì các ñ nh sóng di chuy n còncác ph n t v t ch t môi trư ng mà sóng truy n qua thì v n dao ñ ng xung quanh v trí cân b ng c a chúng.♦ Khi quan sát ñư c n ñ nh sóng thì khi ñó sóng lan truy n ñư c quãng ñư ng b ng (n – 1)λ, tương ng h t quãngth i gian là ∆t = (n – 1)T.♦ Các ví d ñi n hìnhVí d 1. M t ngư i ng i b bi n quan sát th y kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p b ng 10 m. Ngoài rangư i ñó ñ m ñư c 20 ng n sóng ñi qua trư c m t trong 76 (s).a) Tính chu kỳ dao ñ ng c a nư c bi n.b) Tính v n t c truy n c a nư c bi n.Gi i:a) Khi ngư i ñó quan sát ñư c 20 ng n sóng ñi qua thì sóng ñã th c hi n ñư c quãng ñư ng là 19λ. Th i gian tương ng ñ sóng lan truy n ñư c quãng ñư ng trên là 19T, theo bài ta có 19T = 76 ⇒ T = 4 (s).b) Kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p chính là bư c sóng, λ = 10 m. λ 10T c ñ truy n sóng ñư c tính theo công th c v = = = 2,5 m/s. T4Ví d 2. M t ngư i quan sát sóng trên m t h th y kho ng cách gi a hai ng n sóng liên ti p b ng 2 m và có 6ng n sóng truy n qua trư c m t trong 8 (s). T c ñ truy n sóng nư c làA. v = 3,2 m/s. B. v = 1,25 m/s. C. v = 2,5 m/s. D. v = 3 m/s.Gi i:Kho ng cách gi a 2 ng n sóng liên ti p là λ nên ta có λ = 2 m.6 ng n sóng truy n qua t c là sóng ñã th c hi n ñư c 5 chu kỳ dao ñ ng, khi ñó 5T = 8 ⇒ T = 1,6 (s).T ñó, t c ñ truy n sóng là v = λ/T = 1,25 m/s ⇒ ch n ñáp án B.Ví d 3. M t sóng cơ lan truy n v i t n s f = 500 Hz, biên ñ A = 0,25 mm. Sóng lan truy n v i bư c sóng λ =70 cm. Tìma) t c ñ truy n sóng.b) t c ñ dao ñ ng c c ñ i c a các ph n t v t ch t môi trư ng.Gi i: va) Ta có λ = ⇒ v = λf = 0,7.500 = 350 m/s. fb) T c ñ c c ñ i c a ph n t môi trư ng: vmax = ω.A = 2πf.A = 2π.500.0,25.10-3 = 0,25π = 0,785 m/s.II. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG CƠ H C♦ Phương trình sóng cơ t i m t ñi m trên phương truy n sóngWebsite: www.moon.vn Mobile: 0985074831Đ NG VI T HÙNG Bài gi ng Sóng cơ h cGi s có m t ngu n sóng dao ñ ng t i O v i phương trình d  2π u O = A cos(ωt) = A cos  t  . O T  MXét t i m t ñi m M trên phương truy n sóng, M cách O m t kho ngd như hình v , sóng tuy n theo phương t O ñ n M. dDo sóng truy n t O ñ n M h t m t kho ng th i gian ∆t = , v i v là t c ñ truy n sóng nên dao ñ ng t i M ch m vpha hơn dao ñ ng t i O.Khi ñó li ñ dao ñ ng t i O th i ñi m t – ∆t b ng li ñ dao ñ ng t i M th i ñi m t. ωd  2πfd    d   d  Ta ñư c u M (t) = u O (t − ∆t) = u O  t −  = A cos  ω  t −   = A cos  ωt −  = A cos  ωt − v   v   v   v   2πd   v f1 dDo λ = → = ⇒ u M (t) = A cos  ωt − , t ≥ . vλ λ  f v 2πd   dV y phương trình dao ñ ng t i ñi m M là u M (t) = A cos  ωt −  , t ≥ . (1) λ  vNh n xét :  2π - N u sóng truy n t ñi m M ñ n O mà bi t phương trình t i O là uO = Acos(ωt) = A cos  t  thì khi ñó phương T  2πd  ...