Ôn tập Vật Lý 12 Chương 2 Sóng cơ

sơ đồ tư duy chương sóng cơ

Có thể bạn quan tâm

Contents

1 A. Tóm tắt lý thuyết
2 B. Bài tập minh họa
- 2.1 Bài 1:
- 2.2 Bài 2:
3 Trắc nghiệm và đề kiểm tra
4 Lý thuyết và hướng dẫn giải bài tập

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

1.1. Sóng cơ – Định nghĩa và phân loại

Sóng cơ là những dao động lan truyền trong môi trường.
Sóng ngang: Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng (ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su).
Sóng dọc: Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng (ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo).

1.2. Các đặc trưng của một sóng hình sin

Biên độ: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Chu kỳ sóng: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường sóng truyền qua.
Tần số: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng (f = 1/T).
Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
Bước sóng: là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ.

1.3. Phương trình sóng

Tại nguồn O: uO = Aocos(wt)
Tại M trên phương truyền sóng: uM = AMcos(wt – Deltat)
Tổng quát: uO = Acos(wt + j)
Độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau xM, xN: (Delta {varphi _{MN}} = omega frac{{x_N – x_M}}{v} = 2pi frac{{x_N – x_M}}{lambda })
Nếu 2 điểm M và N dao động cùng pha: (Delta {varphi _{MN}} = 2kpi)
Nếu 2 điểm M và N dao động ngược pha: (Delta {varphi _{MN}} = (2k + 1)pi)
Nếu 2 điểm M và N dao động vuông pha: (Delta {varphi _{MN}} = (2k + 1)frac{pi }{2})

2. Giao thoa sóng

Điều kiện để có giao thoa: Hai sóng cùng pha và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
Lý thuyết giao thoa: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l là phương trình sóng tại M: uM = 2Acos(pi frac{{d1 – d2}}{lambda} + frac{{Delta varphi}}{2})cos(2pi ft – pi frac{{d1 + d2}}{lambda} + frac{{varphi1 + varphi2}}{2})
Số cực đại: (-L/2lambda ≤ k ≤ L/2lambda) có 10 cực đại
Số cực tiểu: (-L/2lambda – 1/2 ≤ k ≤ L/2lambda – 1/2) có 11 cực tiểu

3. Sóng dừng

Sóng dừng là sóng có các nút (điểm luôn đứng yên) và các bụng (biên độ dao động cực đại) cố định trong không gian.
Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây dài l:
- Hai đầu là nút sóng: l = kfrac{lambda}{2} (k thuộc Z)
- Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: l = (2k + 1)frac{lambda}{4} (k thuộc Z)

4. Sóng âm

Sóng âm là những sóng cơ truyền trong môi trường khí, lỏng, rắn. Tần số của sóng âm là tần số âm.
Các đặc tính vật lý của âm:
- Tần số âm: là tần số của sóng âm.
- Cường độ âm: là công suất phát âm của nguồn âm.
- Mức cường độ âm: là cường độ âm so với cường độ âm chuẩn.
Âm cơ bản và hoạ âm:
- Âm cơ bản: là âm có tần số f.
- Hoạ âm: là các âm có tần số lớn hơn f.
Các nguồn âm thường gặp: Dây đàn, ống sáo, vv.

Bài 1:

Hướng dẫn giải:
Với hai nguồn cùng pha:

Số cực đại cùng pha với 2 nguồn: (frac{-L}{2lambda} ≤ k ≤ frac{L}{2lambda} Leftrightarrow -5.5 ≤ k ≤ 5.5) có 10 cực đại
Số cực đại ngược pha với 2 nguồn: (frac{-L}{2lambda} – frac{1}{2} ≤ k ≤ frac{L}{2lambda} – frac{1}{2} Leftrightarrow -5 ≤ k ≤ 5) có 11 cực đại

Bài 2:

Hướng dẫn giải:
Gọi I1 và I2 là cường độ âm tới và âm phản xạ tại điểm đó. Khi đó cường độ âm toàn phần là I = I1 + I2.
lg (frac{I1}{I0}) = 6.5 => I1 = 10^6.5I0
lg (frac{I2}{I0}) = 6 => I2 = 10^6I0
=> L = 10lg (frac{I1 + I2}{I0}) = 10lg(10^6.5 + 10^6) = 66.19 dB.