Bài 7. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

7:53 AM
Tiết 15
BÀI TẬP SÓNG CƠ
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi: Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi: Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
+) Định nghĩa
Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường.
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
- Khi sóng truyền đi, mỗi phần tử của môi trường trên phương truyền sóng chỉ dao động xung quanh VTCB nhất định mà không chuyển dời theo phương truyền sóng.
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng và truyền pha dao động.
+ Đặc điểm của sóng cơ học:
o
M
d
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
- Sĩng ngang l� sĩng trong dĩ c�c ph?n t? c?a mơi tru?ng dao d?ng theo phuong vuơng gĩc v?i phuong truy?n sĩng
- Sóng ngang lan truyền được trong môi trường có lực đàn hồi xuất hiện khi có biến dạng lệch. Như môi trường chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.
Phương dao động
Phương truyền sóng
+) Sóng ngang
Phương dao động
Phương truyền sóng
Phương dao động
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
+) Sóng dọc
- Là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng
- Sĩng d?c lan truy?n du?c trong mơi tru?ng cĩ l?c d�n h?i xu?t hi? khi cĩ bi?n d?ng n�n gi�n. Nhu mơi tru?ng ch?t r?n, ch?t l?ng v� ch?t khí.
Phương dao động
Phương truyền sóng
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
Chu kì của sóng (T): là chu kì dao động của các phần tử sóng. (s)
Biên độ sóng (A): là biên độ dao động của 1 phần tử sóng khi có sóng truyền qua (m,cm,mm)
Tốc độ sóng (v): là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường ( m/s).
Bước sóng (): là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì.
Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha.

Năng lượng sóng: Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
(J)
(m)
+ Các đặc trưng của sóng:
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
+ Phương trình truyền sóng:
o
M
d
uo = acos(t + )
* Độ lệch pha
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
Sóng (dao động) tại M, N có biểu thức:
Độ lệch pha dao động giữa M so với N:


M sớm pha so với N hay N trễ pha so với M
* Độ lệch pha dao động của hai phần tử trên cùng một phương truyền sóng cách nhau một khoảng
Hệ thống kiến thức cơ bản
Câu hỏi : Nêu định nghĩa sóng cơ, đặc điểm của sóng, sóng ngang, sóng dọc, các đặc trưng của sóng , phương trình truyền sóng tại điểm M do nguồn truyền đến? Từ đó suy ra độ lệch pha của M so với nguồn và độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng?
* Độ lệch pha dao động của hai phần tử trên cùng một phương truyền sóng cách nhau một khoảng
+ Đk để hai điểm dđ cùng pha là:
+ Đk để hai điểm dđ ngược pha là:
+ Đk để hai điểm dđ vuông pha là:
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Nguồn sóng S trên mặt nước dao động với tần số f = 100Hz gây ra sóng có biên độ A không đổi.Biết khoảng cách giữa 9gợn lồi liên tiếp trên phương truyền sóng là 2,4cm.
Tìm bước sóng.
Tìm vận tốc truyền sóng?
Bài 2: Một dây đàn hồi một đầu gắn với nguồn P dao động vuông góc với phương dây có biên độ a = 5cm, chu kì T = 0,5s và vận tốc truyền sóng v= 40cm/s. Biết thời điểm ban đầu nguồn gây ra dao động đang đi qua VTCB theo chiều âm.
a) Viết phương trình sóng tại nguồn.
b) Viết phương trình dao động tại điểm M trên phương truyền sóng cách P đoạn 50cm.
9 gợn lồi ↔ 8  = 2,4cm
 = 0,3cm
Vận tốc: v =  f = 30cm/s
Giải bài tập 1:
Giải bài tập 2:
a) phương trình dao động tại nguồn:
uo = 5cos (4t +  /2)
b) Phương trình dao động tại điểm M:
c) Với t = 1s 
Với t = 1s 
c) Tính li độ của phần tử M ở thời điểm t = 1s ; 120s
Dạng 1: Đại cương về sóng cơ học và phương trình truyền sóng.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 1: Đại cương về sóng cơ học và phương trình truyền sóng.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 1: Đại cương về sóng cơ học và phương trình truyền sóng.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 1: Đại cương về sóng cơ học và phương trình truyền sóng.
Bài 3: Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình
u= cos(20t - 4x) (cm) (x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tính tốc độ truyền sóng?
Phương trình tổng quát:
u= cos (20t - 4x ) (cm)
 v =  f = 5m/s
Giải bài tập 3:
  = /2 m
Cách 1
Cách 2
Lấy hệ số của t chia cho hệ số của x
Bài 1 :Sóng cơ có tần số dao động là 500Hz lan truyền với vận tốc v = 400m/s trong không khí..
a) tính 
b) Tính độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 10cm trên phương truyền sóng.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
a)  = v/f = 0,8m
Giải:
Bài 2 :Sóng cơ có tần số dao động là 500Hz lan truyền với vận tốc v = 300m/s trong không khí.
a)Tính độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau 1,05m trên phương truyền sóng .
b) từ đó có nhận xét gì?
b)
 Hai điểm này dao động vuông pha nhau.
Giải: a)
Dạng 2: Độ lệch pha:
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 2: Độ lệch pha:
b)
Bài 3 :Khảo sát sóng trên sợi dây. Điểm M,N cách nhau 40cm luôn dao động ngược pha nhau. Từ M đến N còn có hai điểm dao động ngược pha với M. tính bước sóng?
Vì M,N dao động ngược pha nhau 
cách 3: sử dụng mối lien hệ giưa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.
Giải:
Cách 1:
Từ M đến N còn có hai điểm dao động ngược pha với M  k = 2
d = 2,5 = 40cm   = 16cm
cách 2: Vẽ hình. Từ hình vẽ suy ra 2,5 = 40cm   =16cm
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 2: Độ lệch pha:
Bài 4: sóng truyền từ M đến N trên sợi dây. M,N dao động vuông pha nhau . Từ M  N có 3 điểm dao động ngược pha với M. MN = 50cm. tính bước sóng.
Giải:
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 2: Độ lệch pha:
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 2: Độ lệch pha:
Bài 5: sóng truyền từ M đến N. M,N lệch pha nhau góc /3. Từ M  N có 2 điểm dao động cùng pha với M. Biết MN = 60cm . Tính bước sóng?
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Dạng 2: Độ lệch pha:
Giải:
CỦNG CỐ DẶN DÒ
Câu 1: Sóng cơ lan truyền trong môi trường đàn hồi với tốc độ không đổi, khi tăng tần số sóng lên 2 lần thì bước sóng:
A.tăng 2 lần. B. tăng 4 lần.
C. không đổi. D. giảm 2 lần.
(x tính bằng mét, t tính bằng giây). Tốc độ truyền sóng này trong môi trường trên bằng
A.1 m/s. B. 50 cm/s.
C. 40 cm/s. D. 4 m/s.
Câu 2: Sóng cơ truyền trong một môi trường dọc theo trục Ox với phương trình u= 2cos(2t - 2 x)(cm)
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 3: Vận tốc truyền sóng cơ học phụ thuộc vào yếu tố nào ?
Tần số sóng.
B. Bản chất của môi trường truyền sóng.
C. Biên độ của sóng.
D. Bước sóng.

Câu 4: Khi một sóng cơ học truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không thay đổi:
A. Vận tốc. B. Tần số.
C. Bước sóng. D. Năng lượng.
CỦNG CỐ DẶN DÒ
Câu 5: Quá trình truyền sóng là:
A. quá trình truyền pha dao động.
B. quá trình truyền năng lượng.
C. quá trình truyền phần tử vật chất.
D. Cả A và B
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 6: Một sóng truyền trên mặt biển có bước sóng l = 2m . Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha nhau là:
A. 0,5m B. 1m C. 1,5m D. 2m
CỦNG CỐ DẶN DÒ
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 7: Một sóng âm lan truyền trong không khí với vận tốc 350m/s,có bước sóng 70cm. Tần số sóng là
A. 5000Hz B. 2000Hz C. 50Hz D. 500Hz

Câu 8: Một sóng cơ học có tần số 120Hz truyền trong một môi trường với vận tốc 60m/s, thì bước sóng của nó là:
A. 1m B. 2m C. 0,5m D. 0,25m
CỦNG CỐ DẶN DÒ
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 9: một sóng ngang truyền trên một sợi dây rất dài. Hai điểm PQ = 5/4 sóng truyền từ P đến Q. Những kết luận nào sau đây là đúng?
A. Khi Q có li độ cực đại thì P có vận tốc cực đại.
B. Li độ của P, Q luôn trái dấu.
C. Khi P có li độ cực đại thì Q có vận tốc cực đại.
D. Khi P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu.
Từ hình vẽ ta thấy A; B sai
PQ = 5/4  P;Q vuông pha nhau  P có li độ cực đại thì Q có li độ bằng 0 (vận tốc cực đại)  C đúng
 P có thế năng cực đại thì Q có thế năng cực tiểu  D đúng.
Gợi ý trả lời:
CỦNG CỐ DẶN DÒ
Câu 10: Các câu trả lời dưới đây đúng hay sai?
Sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất đồng nhất qua điểm A rồi đến điểm B thì:
Chu kì dao động tại A khác chu kì dao động tại B.
Dao động tại A trễ pha hơn dao động tại B.
Biên độ dao động tại A lớn hơn tại B.
Tốc độ truyền sóng tại A lớn hơn tại B.
A sai vì trong quá trình truyền sóng chu kì và tần số sóng không đổi.
B sai vì sóng truyền từ A rồi mới đến B nên dao động tại A sớm pha hơn dao động tại B.
C đúng vì nói chung sóng truyền càng xa thì biên độ giảm dần.
D sai môi trường đồng nhất nên tốc độ sóng là không đổi.
Gợi ý trả lời:
CỦNG CỐ DẶN DÒ
Chân thành cảm ơn quý thầy cô cùng các bạn học sinh.
Kính chúc quý thầy cô cùng các bạn
sức khỏe – hạnh phúc – thành đạt.