Chương 2: Sóng cơ học - âm học

Tài liệu Chương 2: Sóng cơ học - âm học sau đây nêu lên khái niệm sóng cơ học, âm học, hiện tượng giao thoa và sóng dừng. Bên cạnh đó, tài liệu còn giúp cho các bạn biết được các dạng toán thường gặp trong sóng cơ học - âm học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2: Sóng cơ học - âm học Ch¬ng 2:Sãng c¬ häc. ¢M HäC1. Sãng c¬ häc:a. Kh¸i niÖm:Sãng Lµ nh÷ng dao ®éng c¬ häc lan truyÒn trong m«i trêng vËt chÊt theo thêi gian ngang Lµ sãng cã ph¬ng dao ®éng vu«ng gãc víi ph¬ng truyÒn sãng däc Lµ sãng cã ph¬ng dao ®éng trïng víi ph¬ng truyÒn sãng.b. C¸c ®¹i lîng ®Æc trng cho sãng: §¹i lîng Kh¸i niÖm BiÓu thøc.Chu k× Lµ kho¶ng thêi gian ng¾n nhÊt mçi phÇn tö m«i trêng cã sãngsãng truyÒn qua thùc hiÖn mét dao ®éng. 1TÇn sè Lµ sè dao ®éng mµ mçi phÇn tö m«i trêng thùc hiÖn ®îc T=sãng trong mét ®¬n vÞ thêi gian. fBíc sãng +Lµ kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a hai ®iÓm trªn cïng mét ph- λ ¬ng truyÒn sãng dao ®éng cïng pha víi nhau. v= + Lµ qu·ng ®êng mµ sãng truyÒn ®i ®îc trong thêi gian mét T chu k× dao ®éng cña sãng. vVËn tèc Lµ vËn tèc truyÒn pha dao ®éng. λ = vT = fsãngBiªn ®é Biªn ®é sãng lµ biªn ®é dao ®éng cña phÇn tö vËt chÊt t¹i - Nh÷ng phÇn tö cµng xa nguån, n¨ng l-sãng ®iÓm kh¶o s¸t khi cã sãng truyÒn qua. îng mµ sãng truyÒn tíi cµng nhá.N¨ng lîng + Sãng lµm cho c¸c phÇn tö m«i trêng cã sãng truyÒn qua + Sãng lµ sãng cÇu: N¨ng lîng truyÓnsãng dao ®éng nªn sãng mang n¨ng lîng. sãng ( gi¶m) tØ lÖ nghÞch víi b×nh ph- + Qu¸ tr×nh truyÒn sãng lµ qu¸ tr×nh truyÒn n¨ng lîng. ¬ng kho¶ng c¸ch tíi nguån. + Sãng lµ sãng ph¼ng: N¨ng lîng truyÒn sãng( gi¶m) tØ lÖ nghÞch víi kho¶ng tíi nguån. + Sãng truyÒn trªn mét ®êng th¼ng th× n¨ng lîng truyÓn qua mäi ®iÓm lµ nh nhau.2. ¢m häc:a. Dao ®éng ©m vµ sãng ©m:- Dao ®éng ©m lµ dao ®éng c¬ häc cã tÇn sè tõ 16 Hz – 20 000 Hz ( 20 kHz).- Sãng ©m lµ sãng c¬ häc cã tÇn sè tõ 16 Hz – 20 000Hz.- Sãng siªu ©m: lµ sãng cã tÇn sè f > 20 kHz. Cã mét sè loµi vËt nh: Cµo cµo; D¬i; C¸ voi…. Cã thÓ ph¸t ra vµ c¶mnhËn ®îc sãng siÒu ©m.- Sãng h¹ ©m: lµ sãng cã tÇn sè f < 16 Hz. Tai ngêi kh«ng thÓ c¶m nhËn ®îc sãng h¹ ©m vµ sãng siªu ©m hay sãng siªu ©m vµ sãng h¹ ©m kh«ng g©y rac¶m gi¸c ©m ®èi víi tai ta.b. M«i trêng truyÒn ©m. VËn tèc ©m:- M«i trêng truyÒn ©m:+ ¢m truyÒn ®îc trong mäi m«i trêng vËt chÊt ®µn håi: r¾n, láng, khÝ+ ¢m kh«ng truyÒn ®îc trong ch©n kh«ng.- VËn tèc:+ Phô thuéc vµo tÝnh ®µn håi vµ mËt ®é cña m«i trêng, nhiÖt ®é cña m«i trêng…: v r¾n > v láng > v khÝ.+ C¸c chÊt nhÑ, mÒm, xèp truyÒn ©m kÐm. Chó ý: Khi sãng truyÒn qua hai m«i trêng cã tÝnh chÊt kh¸c nhau th× vËn tèc thay ®æi nªn bíc sãng còng thay®æi. Tuy nhiªn chu kú T, tÇn sè f vµ tèc ®é gãc ω th× kh«ng ®æi.c. C¸c ®Æc trng vËt lÝ cña ©m:- TÇn sè: f = 16 Hz – 20 kHz.- VËn tèc ©m kho¶ng 340 m/s trong kh«ng khÝ ®Õn vµi ngh×n m/s trong chÊt r¾n. v- Bíc sãng: λ = vT = (m). f- N¨ng lîng ©m – Cêng ®é ©m -Møc cêng ®é ©m:+ Cêng ®é ©m (I): t¹i 1 ®iÓm lµ n¨ng lîng truyÒn trong mét ®¬n vÞ thêi gian qua mét ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Æt vu«ng gãcvíi ph¬ng truyÒn ©m. §¬n vÞ : W/m2.+ Møc cêng ®é ©m(L): lµ ®¹i lîng ®o b»ng log cña tû lÖ sè gi÷a cêng ®é I t¹i ®iÓm ®ang xÐt vµ cêng ®é ©m chuÈn I0cña ©m ( I0 = 10 – 12 W/m2) I L( B ) = lg I0 1 IMøc cêng ®é ©m cã ®¬n vÞ lµ: Ben (B), ®¬n vÞ kh¸c lµ dexiBen (dB): 1dB = B L(dB) = 10 lg I0 10d. C¸c ®Æc tÝnh sinh lÝ cña ©m:+ §é cao cña ©m: lµ ®Æc tÝnh sinh lÝ cña ©m, nã phô thuéc vµo ®Æc tÝnh vËt lÝ ...