Bài 9. Sóng dừng

Tiết 25. Bài 15 VẬT LÍ Lớp 12NC
PHẢN XẠ SÓNG. SÓNG DỪNG
GIÁO VIÊN THỰC HIỆN
TRẦN VIẾT THẮNG
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN THÁI NGUYÊN
PHẢN XẠ SÓNG.SÓNG DỪNG
1. SỰ PHẢN XẠ SÓNG
2. SÓNG DỪNG
Tiết 25. Bài 15 VẬT LÍ Lớp 12NC
NỘI DUNG BÀI HỌC
1. Phản xạ sóng
a. Đưa đầu A của dây lên xuống theo phương vuông góc với dây để tạo một biến dạng truyền trên dây h.15a.
b. Cho đầu A dao động điều hoà theo phương vuông góc với dây để tạo ra sóng tới và sóng phản xạ cùng truyền trên dây h.15b.
Khi sóng tới truyền trên một sợi dây tới gặp một vật cản cố định thì bị phản xạ và truyền ngược lại. Sóng phản xạ:
+ có cùng bước sóng với sóng tới,
+ ngược pha nhưng cùng tần số với sóng tới.
1. Phản xạ sóng
Quan sát hiện tượng sóng chạy
1. Phản xạ sóng
Quan sát hiện tượng sóng chạy
2. Sóng dừng
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
B
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
A
B
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
B
A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
A
B
A
Sóng phản xạ
A
2. SÓNG DỪNG
Quan sát hiện tượng
B
2. SÓNG DỪNG
Tăng tần số dao động ở đầu A thì sóng tới và sóng phản xạ cũng thay đổi. Khi tần số tăng tới một giá trị nào đó thì ta không còn quan sát được sóng tới và sóng phản xạ nửa, khi đó trên dây xuất hiện những điểm dao động với biện độ cực đại (gọi là bụng sóng), xen kẽ với những điểm hầu như không dao động (gọi là nút sóng). Các điểm nút và bụng cố định trên sợi dây.
2. SÓNG DỪNG
Như vậy: với tần số thích hợp ? trên dây xuất hiện những điểm đứng yên xếp xen kẽ đều đặn với những điểm dao động với biên độ cực đại. Đó là hiện tượng sóng dừng
Những điểm đứng yên gọi là nút của sóng dừng
Những điểm dao động vơi biên độ cực d?i gọi là bụng của sóng dừng
Sóng dừng là sóng có nút và bụng cố định trong không gian, đó là kết quả giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ.
2. SÓNG DỪNG
Giải thích:
Xét dao động của điểm M trên dây cách đầu cố định B là d.
uB=Acos(t) = Acos(2πft).
Giả sử vào thời điểm t sóng tới tại B có biểu thức:
P.T sóng phản xạ tại B: u/B= - Acos(2πft) = Acos(2πft - π)
P.T. sóng phản xạ gây ra tại M:
u/M = Acos(2πft – π -2πd/ )
P.T. sóng tới gây ra tại M:
uM = Acos(2πft + 2πd/).
P.T. sóng tổng hợp tại M: u = uM + u/M
2. SÓNG DỪNG
Giải thích:
u/M = Acos(2πft – π -2πd/ )
uM = Acos(2πft + 2πd/).
P.T. sóng tổng hợp tại M: u = uM + u/M
Sử dụng :
2. SÓNG DỪNG
Giải thích:
P.T. sóng tổng hợp tại M: u = uM + u/M
Với a là biên độ sóng tổng hợp tại M, phụ thuộc d = MB
* a = amax= 2A khi
Hay tại các điểm cách nút B một số bán nguyên lần nửa bước sóng (vị trí bụng sóng cách nút B)
2. SÓNG DỪNG
Giải thích:
* a = amax= 2A khi
Với k = 0,1, 2, 3,….
* a = 0, M là nút sóng khi
Hay tại các điểm cách nút B một số nguyên lần nửa bước sóng (vị trí nút sóng cách nút B)
Với k = 1, 2, 3,….
2. SÓNG DỪNG
B
d. Điều kiện có sóng dừng
1. Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định
l
B
- Hai bụng (hai nút) liên tiếp cách nhau khoảng
Hai đầu là nút
Một đầu là nút, đầu kia bụng
A
B
A
2. SÓNG DỪNG
A
B
Đối với dây có một đầu cố định một đầu tự do
Nhận xét:
2. SÓNG DỪNG
Đối với dây có một đầu tự do
Khi có sóng dừng thì đầu tự do sẽ là một bụng sóng
Đầu gắn với nguồn dao động biên độ nhỏ thì gần một nút
Khoảng cách giữa hai nút (ho?c 2 b?ng) liên tiếp bằng một nửa bước sóng
B
A
Nhận xét:
SÓNG DỪNG
5) Điều kiện để có sóng dừng
a) Đối với sợi dây có hai đầu cố định, Chiều dài của dây bằng một số nguyên lần nửa bước sóng :
2 SÓNG DỪNG
5) Điều kiện để có sóng dừng
b. Đối với dây có một đầu tự do
Chiều dài của dây bằng một số bán nguyên lần nửa bước sóng
Với k = 1, 2, 3 .
l
2. SÓNG DỪNG
Ứng dụng
Có thể ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng trên dây . . . . Dựa vào m?i quan h? gi?a c�c d?i lu?ng v,?,f ?
v = f
3. CỦNG CỐ
Một sợi dây đàn hồi chiều dài AB = l = 1,6m đầu B bị kẹp chặt , đầu A buộc vào một nguồn rung với tần số 500Hz tạo ra sóng dừng có 4 bụng và tại A và B là hai nút. Xác định vận tốc truyền sóng trên dây
Đáp án
V = 400m/s
B
A
CÂU 1 : sóng dừng là
A. sóng không lan truyền nữa do bị môt vật cản chặn lại .
B. sóng được tạo thành giữa hai điễm cố định trong một môi trường .
C. sóng được tạo thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
D. trên một sợi dây mà hai đầu cố định .
ĐÁP ÁN :
CÂU C
3. CỦNG CỐ
1.Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước sóng là 4m. Tần số và chu kì sóng là?
A. 50Hz ; 0,02 s
B. 0,05Hz, 200s
C. 800Hz, 0,125s
D. 5Hz, 0,2s
Bài Tập
3. CỦNG CỐ
2. Một sợi dây dài 2m,một đầu cố định,đầu còn lại A gắn vào nguồn dao động với chu kì 1/50s. Người ta đếm được 5 nút sóng, đầu A xem là một nút sóng.Vận tốc sóng truyền trên dây là bao nhiêu?
A. 50m/s B. 25m/s
C. 57,2m/s D. 75m/s
Bài Tập
3. CỦNG CỐ
3.Một dây đàn dài 80cm phát âm có tần số 120 Hz. Quan sát dây đàn thấy có 3 nút và 2 bụng. Vận tốc sóng trên dây là bao nhiêu?
A. 16m/s B. 76,8m/s
C. 54,8m/s D. 96m/s
Bài Tập
3. CỦNG CỐ