Tóm tắt lí thuyết & công thức Sóng cơ

- *Sóng cơ :Sóng cơ là dao động cơ được lan truyền trong không gian theo thời gian trong môi trường vật chất..
- *Sóng ngang:Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử sóng vuông góc với phương truyền sóng..
- *Sóng dọc :Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử sóng trùng với phương truyền sóng..
- *Vận tốc truyền sóng v: Là vận tốc truyền pha dao động.
- Trong môi trường xác định thì tốc độ truyền sóng là xác định.
- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng.
- *Chu kì sóng T: Chu kì sóng là chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua, chu kì sóng là chu kì dao động và cũng là chu kì của nguồn sóng..
- *Tần số sóng f: Tần số sóng là tần số của các phần tử dao động khi có sóng truyền qua.
- Chu kì sóng là tần số dao động và cũng là tần số của nguồn sóng f 1 ( Hz.
- *Bước sóng  (m): Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì hay bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha..
- *Biên độ sóng A: -Biên độ sóng là biên bộ dao động của các phần tử sóng khi có sóng truyền qua..
- *Năng lượng sóng: Năng lượng sóng 1 2 2 W  2 m  A (3.3) 3.Phương trình sóng.
- -Phương trình sóng tại một điểm trong môi trường truyền sóng là phương trình dao động của điểm đó..
- -Giả sử phương trình dao động của nguồn sóng O là u  a cos.
- Phương trình sóng tại điểm M cách O một khoảng d 2.
- Độ lệch pha -Nếu hai điểm M và N trong mội trường truyền sóng và cách nguồn sóng 0 lần lược là d M và d N.
- Độ lệch pha của dao động tại hai điểm M và N là:.
- 2 k  thì hai điểm đó dao động cùng pha.
- thì hai điểm đó dao động ngược pha.
- k thì hai điểm đó dao động vuông pha.
- Phương truyền sóng 1λ.
- Chú ý:Khi sóng truyền đi ,các phần tử vật chất của môi trường trên phương truyền sóng chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng mà không chuyển rời theo phương truyền sóng.Vì vậy người ta còn gọi quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động(truyền trạng thái dao động) hoặc quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng..
- GIAO THOA SÓNG.
- Trường hợp hai nguồn cùng pha.
- Điều kiện để có giao thoa: Hai sóng là hai sóng kết hợp ,tức là hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi..
- Phương trình sóng tổng hợp tại điểm M trong vùng có giao thoa:.
- Phương trình sóng tại hai nguồn kết hợp:.
- Khoảng cách giữa hai điểm cùng pha bất kỳ là một số nguyên lần bước sóng..
- Khoảng cách giữa hai điểm ngược pha bất kỳ là một số lẻ nửa bước sóng.
- Hình ảnh mô phỏng hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước khi hai nguồn cùng pha..
- Hình ảnh mô tả sự truyền sóng.
- Phương trình sóng tổng hợp tại M:.
- Độ lệch pha của hai sóng thành phần tại M:.
- Biên độ sóng tổng hợp:.
- Hai sóng thành phần tại M cùng pha  =2.k. (kZ.
- Hai sóng thành phần tại M ngược pha nhau  =(2.k+1) (kZ.
- Để xác định điểm M dao động với A max hay A min ta xét tỉ số.
- d k=số nguyên thì M dao động với A max và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k (3.13).
- 1 thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ (k+1) (3.14).
- Trên đường thẳng nối hai nguồn s 1 s 2 khoảng cách giữa hai hai điểm cực đại hoặc hai cực tiểu giao thoa là /2 ;khoảng cách giữa một điểm cực đại và cực tiểu là /4..
- Số điểm dao động với A max và A min trên s 1 s 2.
- Biên độ dao động cực đại A max = 2A khi  Số cực đại giao thoa trên s 1 s 2 thỏa mãn điều kiện.
- Biên độ dao động cực tiểu A min = 0 khi  Số cực tiểu giao thoa trên s 1 s 2 thỏa mãn điều kiện.
- Chú ý : *Ta cũng có thể tính số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu theo công thức:(.
- 3 , 2  3 *Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động trên s 1 s 2 thì trong các công thức (3.15) và (3.16) giá trị của K ta không lấy dấu bằng..
- vị trí các điểm dao động với biên độ cực đại ,cực tiểu được xác định theo công thức sau:.
- Vị trí của các điểm có cực đại giao thoa.
- Vị trí của các điểm có cực tiểu giao thoa.
- Trường hợp hai nguồn sóng dao động ngược pha nhau.
- Phương trình sóng tại điểm M trong vùng có giao thoa:.
- Phương trình hai nguồn kết hợp: u S 1  A .
- Phương trình sóng tổng hợp tại M.
- Biên độ sóng tổng hợp.
- 1 thì M dao động với A max và M nằm trên cực đại giao thoa thứ k+1.
- d k=số nguyên thì tại M là cực tiểu giao thoa thứ k 4.
- Số cực đại giao thoa trên s 1 s 2 thỏa mãn điều  Số cực tiểu giao thoa trên s 1 s 2 thỏa mãn điều kiện -S 1 S 2  d 2 -d 1  +S 1 S 2.
- Trường hợp hai nguồn ngược pha ngược lại so với hai nguồn cùng pha.
- *Ta cũng có thể tính số điểm dao động với biên độ cực đại cực tiểu theo công thức:.
- *TỔNG QUÁT:Nếu hai nguồn S 1 S 2 lệch pha nhau một góc.
- thì số điểm cực đại ,cực tiểu trên S 1 S 2 thỏa mãn các hệ thức sau:(Cần nhớ công thức này.
- Hình ảnh mô phỏng hiện tượng giao thoa sóng trên mặt nước khi hai nguồn ngược pha.
- Vị trí các điểm cực đại:.
- Vị trí các điểm cực tiểu:.
- bằng cách cho -S 1 S 2  d 2 -d 1  +S 1 S 2 ta sẽ xác định được số điểm cực đại cực tiểu.
- *Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa hai điểm M, N cách hai nguồn lần lượt.
- Hai nguồn dao động cùng pha.
- Hai nguồn dao động ngược pha:.
- Cực đại: d M  k.
- d N - Cực đại:d M  (k+0,5.
- d N - Cực tiểu: d M  (k+0,5.
- d N - Cực tiểu: d M  k.
- 5.Các khái niệm về sóng dừng.
- Định nghĩa- Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng sóng cố định trong không gian..
- Phương trình sóng dừng: giả sử nguồn dao động theo phương trình.
- Với sóng dừng có hai đầu cố định thì phương trính sóng tại một điểm M cách nguồn một khoảng d là:.
- Với sóng dừng có một đầu cố địnhmột đầu tự do thì phương trính sóng tại một điểm M cách nguồn một khoảng d là.
- -Chú ý: Biên độ sóng dừng tại một điểm.
- .Khoảng cách giữa một nút và.
- *Điều kiện có sóng dừng.
- -Sóng dừng có hai đầu cố định.
- số nút sóng =k+1(3.31).
- -Sóng dừng có một đầu cố định (nút sóng) và một đầu tự do.
- Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định  hai đầu là nút sóng).
- Ứng với k = 1  âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 2 f v.
- k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f 1.
- bậc 3 (tần số 3f 1.
- Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín, một đầu để hở  một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng).
- (3.34) +Ứng với k = 0  âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 4 f v.
- k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1.
- bậc 5 (tần số 5f 1.
- 7.Âm sắc.( sắc thái cuả âm):là một đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào tần số âm ,biên độ sóng âm ,các thành phần cấu tạo của âm.
- -Khi một nhạc cụ phát ra sóng âm thì nó đồng thời phát ra các âm có tần số f,2f,3f....và có các biên độ A 1 , A 2 , A 3 ...khác nhau.
- Âm có tần số f gọi là họa âm cơ bản,các âm có tần số f,2f,3f....gọi là các họa âm thứ hai ,thứ ba.
- Họa âm nào có biên độ mạnh nhất sẽ quyết định đến độ cao của âm mà nhạc cụ đó phát ra..
- -Sóng âm do nhạc cụ trên phát ra là sự tổng hợp của nhiều sóng âm có tần số là các họa âm nói trên..
- Mỗi dao động âm tổng hợp đó ứng với một âm sắc nhất định, chính vì vậy mà hai nhạc cụ khác nhau có thể phát ra hai âm có cùng độ cao(cùng tần số)nhưng có âm sắc hoàn toàn khác nhau ,làm cho tai ta cảm nhận khác nhau.
- Công thức:.
- một điểm cách nguồn một khảng R là: 2 4 R E R E.
- Gọi f và f , là tấn số do nguồn âm phát ra và máy thu thu được - u là vận tốc của máy thu ,v là vận tốc của nguồn âm.
- tần số mà máy thu thu được là