HOMEKhi hiểu về lý thuyết sóng cơ là gì? Đặc trưng của sóng cơ, công thức, phương trình sóng thì bạn sẽ làm bài tập Vật lý một cách dễ dàng hơn. Vậy cụ thể sóng cơ là gì hãy cùng TTmobile tìm hiểu ngay dưới bài viết dưới đây nhé.
Sóng cơ là gì?
Sóng cơ là gì? Sóng cơ học là gì?
Sóng cơ hay sóng cơ học là những dao động cơ học (năng lượng, trạng thái dao động) trong môi trường vật chất như rắn, lỏng, khí,…đàn hồi theo thời gian quanh vị trí cân bằng của nó.
– Nguyên nhân hình thành sóng cơ là do yếu tố sức căng bề mặt và lực liên kết đàn hồi giữa các phân tử.
Ví dụ: Trường hợp sóng cơ trên mặt nước.
– Sóng cơ học là sự lan truyền dao động, năng lượng, trạng thái dao động chứ không phải quá trình lan truyền vật chất các phần tử sóng.
Ví dụ như: Thả chiếc phao xuống mặt nước thì chiếc phao đó chỉ dao động tại chỗ khi sóng truyền qua.
– Sóng cơ học chỉ lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi, không lan truyền được trong chân không. Ngược lại với sóng điện từ truyền được trong chân không.
Ví dụ như khi ra ngoài không gian vụ trụ thì các phi hành gia sẽ phải kết nối với nhau thông qua bộ đàm hoặc kí hiệu.
– Tốc độ, mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc vào tính đàn hồi của môi trường. Khi môi trường có tính đàn hồi càng cao thì tốc độ sóng cơ càng lớn, khả năng lan truyền càng xa.
Do vậy, tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ giảm theo thứ tự môi trường là Rắn > Lỏng > Khí.
Trong thực tế, các vật liệu như xốp, nhung, bông có tính đàn hồi ít nên tốc độ lan truyền sóng cơ rất kém. Do vậy, các vật liệu này thường được dùng để chống rung, cách âm.
Ví dụ như: Bình thường trong không khí không nghe thấy tiếng tàu hỏa nhưng khi bạn có thể áp tai xuống đường ray thì có thể nghe thấy tiếng tàu hỏa từ xa.
Bạn đang xem: Sóng cơ là gì? 2 loại sóng cơ và 5 đặc trưng trong sóng cơ
2 loại sóng cơ học
Dựa vào phương dao động của các phần tử và phương lan truyền của sóng, có thể phân sóng thành 2 loại là sóng dọc và sóng ngang. Cụ thể:
1 – Sóng dọc
Sóng dọc là gì?
Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử trùng với phương truyền sóng.
– Trong môi trường lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng nén, giãn. Do vậy, Sóng dọc có thể lan truyền trong cả 3 trạng thái rắn, lỏng, khí.
Ví dụ: Trường hợp sóng âm truyền trong chất lỏng hoặc truyền trong không khí sẽ là sóng dọc.
Xem Thêm:
- Top 5 thiết bị kích sóng điện thoại trong nhà tốt nhất 2022
- Top 7 địa chỉ sửa lò vi sóng Sharp uy tín nhất tại Hà Nội
- 5 điều về ăng ten kích sóng điện thoại không thể bỏ qua
2 – Sóng ngang
Sóng ngang là gì?
Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử vuông góc với phương truyền sóng.
– Trong môi trường lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng lệch. Do vậy, Sóng ngang chỉ có thể lan truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng, sóng ngang không lan truyền được trong chất lỏng và chất khí.
Ví dụ: Sóng được truyền trên mặt nước được gọi là sóng ngang.
– Sóng có vận tốc lớn nhất trong chất rắn và nhỏ nhất trong chất khí.
– Các tính chất đặc trưng của sóng như: phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa.
Bạn đang xem: Sóng cơ là gì? 2 loại sóng cơ và 5 đặc trưng trong sóng cơ
5 thông số đặc trưng của sóng
Khi đã hiểu về sóng cơ là gì rồi bạn cũng cần hiểu về các đại lượng đặc trưng của sóng. Cụ thể:
1 – Biên độ sóng cơ
Biên độ của sóng cơ (A) là biên độ dao động của một phần tử vật chất khi sóng truyền qua.
2 – Tần số sóng cơ
– Tần số sóng cơ (f) là tần số dao động của một phần tử vật chất khi sóng truyền qua.
– Công thức tính tần số sóng:
3 – Vận tốc sóng cơ
– Vận tốc sóng cơ (v) là vận tốc lan truyền của sóng trong không gian.
– Công thức tính vận tốc:
Trong đó:
+ ΔS là quãng đường sóng truyền
+ Δt là thời gian sóng truyền
4 – Năng lượng sóng cơ
– Năng lượng sóng cơ (Ei) là năng lượng dao động của các phần tử vật chất tại một điểm khi sóng truyền qua.
– Công thức tính năng lượng sóng cơ là:
Trong đó:
+ D là khối lượng riêng của môi trường sóng
+ Ai là biên độ sóng tại một điểm
+ ω là tần số góc của sóng.
– Nếu ở một môi trường truyền sóng lý tưởng thì:
5 – Bước sóng
– Bước sóng (λ) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kỳ cũng chính là khoảng cách của 2 điểm gần nhất trên phương truyền sóng khi dao động cùng pha.
– Bất kì sóng nào (với nguồn sóng đứng yên so với máy thu) khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì bước sóng, năng lượng, vận tốc, biên độ, phương truyền có thể thay đổi.
Còn tần số và chu kì thì không đổi và luôn bằng tần số f.
Bước sóng trong 1 môi trường tỉ lệ với vận tốc sóng trong môi trường đó.
– Công thức tính bước sóng:
Sự truyền sóng cơ
– Sự truyền sóng cơ là quá trình lan truyền dao động và năng lượng dao động, phần tử vật chất không có sự truyền đi.
– Thực tế, sự truyền sóng cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố của môi trường xung quanh.
– Quá trình truyền sóng cơ được hiểu như sau:
+ Sóng dọc: Các phần tử chỉ dao động theo phương ngang.
+ Sóng ngang: Các phần tử chỉ dao động lên xuống theo phương thẳng đứng.
Bạn đang xem: Sóng cơ là gì? 2 loại sóng cơ và 5 đặc trưng trong sóng cơ
Phương trình sóng
Trong phương trình sóng có: Phương trình sóng tại một điểm và phương trình sóng tổng quát. Cụ thể:
1 – Phương trình sóng tại một điểm
– Sóng phát ra từ O (gốc tọa độ), với phương trình dao động: uO = AOcos(ωt + φ).
Điểm M cách O một khoảng bằng x, sóng truyền từ O đến M sẽ mất một khoảng thời gian là:
– Phương trình dao động của M:
– Nếu bỏ qua năng lượng mất mát trong quá trình truyền sóng thì biên độ sóng tại O và biên độ sóng tại M sẽ bằng nhau: AO = AM = Ả
– Sóng truyền theo chiều âm, từ trục Ox đến điểm N có tọa độ x sẽ có phương trình như sau:
2 – Phương trình sóng tổng quát
– Tại điểm O: uO = Acos( ωt + j)
– Tại điểm M cách O một đoạn bằng x trên phương truyền sóng.
+ Nếu sóng cơ truyền theo chiều dương của trục Ox thì:
+ Nếu sóng cơ truyền theo chiều âm của trục Ox thì:
3 – Độ lệch pha giữa 2 điểm được truyền đến từ cùng một nguồn
– Trong hiện tượng truyền sóng, khoảng cách ngắn nhất trên phương truyền sóng giữa hai điểm dao động cùng pha là 1λ, dao động ngược pha là λ/2, dao động vuông pha là λ/4 và dao động lệch pha nhau π/4 là λ/8.
+ Đơn vị của x, x1, x2, d, l và v phải tương ứng với nhau.
+ Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây thép, dây được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f → fsóng = 2f.
Tổng Kết
TTmobile vừa giải đáp cho bạn về sóng cơ là gì? Các loại sóng cơ và thông số của sóng cơ rất chi tiết. Hy vọng từ những chia sẻ của bài viết sẽ giúp bạn bổ sung thêm những kiến thức vật lý tuyệt vời.
Rất cảm ơn bạn đã quan tâm và đọc bài.
