BIÊN ĐỘ SÓNG

Định nghĩa, phân các loại và những đặc trưng của sóng cơ. Phương trình sóng cơ dựa vào vào thời hạn và không khí được trình diễn rất đưa ra tiết.

Bạn đang xem: Biên độ sóng

Bạn vẫn xem: Biên độ sóng là gì

SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

A.LÝ THUYẾT

1.Sóng cơ- Định nghĩa- phân loại

+ Sóng cơ là hồ hết dao động lan truyền trong môi trường .

 + khi sóng cơ truyền rằng chỉ có pha giao động của các thành phần vật chất lan truyền còn các thành phần vật hóa học thì xê dịch xung quanh vị trí cân đối cố định.

 + Sóng ngang là sóng trong số ấy các bộ phận của môi trường xung quanh dao rượu cồn theo phương vuông góc cùng với phương truyền sóng. Ví dụ: sóng xung quanh nước, sóng trên tua dây cao su.

 + Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao rượu cồn theo phương trùng cùng với phương truyền sóng.

Ví dụ: sóng âm, sóng bên trên một lò xo.

 2.Các đặc thù của một sóng hình sin

+ Biên độ của sóng A: là biên độ xê dịch của 1 phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

 + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ giao động của một trong những phần tử của môi trường xung quanh sóng truyền qua.

 + Tần số f: là đại lượng nghịch đảo của chu kỳ sóng : f = (frac1T)

 + Tốc độ truyền sóng v : là tốc độ viral dao động trong môi trường. Phụ thuộc thực chất môi trường ((v_R> v_L> v_K)) và nhiệt độ (nhiệt độ của môi trường tăng thì tốc độ viral càng nhanh)

 + Bước sóng λ: là quảng đường nhưng sóng truyền được trong một chu kỳ. λ = vT = (fracvf).

 +Bước sóng  λ cũng là khoảng cách giữa nhị điểm sát nhau độc nhất trên phương truyền sóng xấp xỉ cùng pha.

 +Khoảng phương pháp giữa nhị điểm ngay sát nhau tuyệt nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là (fraclambda 2).

 +Khoảng cách giữa hai điểm ngay sát nhau nhất trên phương truyền sóng mà giao động vuông trộn là (fraclambda 4) .

 +Khoảng bí quyết giữa nhị điểm ngẫu nhiên trên phương truyền sóng mà xấp xỉ cùng trộn là: kλ.

 +Khoảng bí quyết giữa nhị điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà xê dịch ngược pha là: (2k+1)(fraclambda 2).

 +Lưu ý: thân n đỉnh (ngọn) sóng bao gồm (n - 1) cách sóng.

3. Phương trình sóng:

a.Tại mối cung cấp O: uO =Aocos(ωt)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

uM=AMcosω(t- ∆t)

Nếu bỏ qua mất mất mát năng lượng trong quy trình truyền sóng thì biên độ sóng trên O và M bởi nhau: Ao = AM = A.

Thì: uM =Acosω(t - (fracxv)) =Acos 2π((fractT-fracxlambda )) cùng với t ≥ x/v

c.Tổng quát: Tại điểm O: uO = Acos(ωt + φ).

 d.Tại điểm M phương pháp O một quãng x bên trên phương truyền sóng.

* Sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì:

 uM = AMcos(ωt + φ - (omega fracxv) ) = AMcos(ωt + φ- (2pi fracxlambda )) t ≥ x/v

* Sóng truyền theo chiều âm của trục Ox thì:

 uM = AMcos(ωt + φ + (omega fracxv)) = AMcos(ωt +φ+ (2pi fracxlambda ))

-Tại một điểm M xác minh trong môi trường thiên nhiên sóng: x =const; uM là hàm ổn định theo t với chu kỳ luân hồi T.

-Tại 1 thời điểm xác minh t= const ; uM là hàm trở nên thiên điều hòa theo không gian x với chu kỳ luân hồi λ.

 e. Độ lệch sóng giữa hai điểm biện pháp nguồn một khoảng xM, xN: (Delta varphi _MN=omega fracx_N-x_Mv=2pi fracx_N-x_Mlambda ) 

+Nếu 2 điểm M với N xê dịch cùng trộn thì:

(Delta varphi _MN=2kpi Leftrightarrow 2pi fracx_N-x_Mlambda =2kpi Leftrightarrow x_N-x_M=klambda (kin Z))

+Nếu 2 điểm M và N giao động ngược trộn thì:

(Delta varphi _MN=(2k+1)pi Leftrightarrow 2pi fracx_N-x_Mlambda =(2k+1)pi)(Leftrightarrow x_N-x_M=(2k+1)fraclambda 2 (kin Z))

+Nếu 2 điểm M cùng N xấp xỉ vuông trộn thì:

(Delta varphi _MN=(2k+1)fracpi 2 Leftrightarrow 2pi fracx_N-x_Mlambda =(2k+1)fracpi 2)(Leftrightarrow x_N-x_M=(2k+1)fraclambda 4 (kin Z))

-Nếu 2 điểm M với N nằm trong một phương truyền sóng và biện pháp nhau một khoảng tầm x thì:

(Delta varphi =omega fracxv=2pi fracxlambda )

 (Nếu 2 điểm M với N bên trên phương truyền sóng và biện pháp nhau một khoảng tầm d thì : (Delta varphi =frac2pi dlambda ) )

 - Vậy 2 điểm M và N trên phương truyền sóng sẽ:

+ xê dịch cùng pha khi: d = kλ

+ xê dịch ngược pha khi: d = (2k + 1)(fraclambda 2)

+ xấp xỉ vuông pha khi: d = (2k + 1)(fraclambda 4)

với k = 0, ±1, ±2 ...

lưu ý: Đơn vị của x, x1, x2,d, l cùng v phải tương xứng với nhau.

f. Trong hiện tượng truyền sóng trên sợi dây, dây được kích thích xấp xỉ bởi nam châm từ điện với tần số loại điện là f thì tần số xấp xỉ của dây là 2f.

 

B. VÍ DỤ

Ví dụ 1:  Một tín đồ ngồi sinh hoạt bờ biển khơi trông thấy có 10 ngọn sóng qua phương diện trong 36 giây, khoảng cách giữa nhị ngọn sóng là 10m.. Tính tần số sóng biển.và tốc độ truyền sóng biển.

A. 0,25Hz; 2,5m/s B. 4Hz; 25m/s C. 25Hz; 2,5m/s D. 4Hz; 25cm/s 

Hướng dẫn giải:  Xét trên một điểm gồm 10 ngọn sóng truyền qua ứng với 9 chu kì. T= (frac369) = 4s. Xác minh tần số dao động. (f=frac1T=frac14=0,25Hz) .Vận tốc truyền sóng:(lambda =vTRightarrow v=fraclambda T=frac104=2,5(m/s)) .

Đáp án A

Ví dụ 2:   Một sóng cơ truyền bên trên một sợi dây lũ hồi cực kỳ dài. Phương trình sóng tại một điểm bên trên dây: u = 4cos(20π t - (fracpi x3) )(mm).Với x: đo bởi met, t: đo bằng giây. Vận tốc truyền sóng trên gai dây có mức giá trị.

A. 60mm/s B. 60 cm/s C. 60 m/s D. 30mm/s

Hướng dẫn giải:  Ta có= (fracpi x3) (=frac2pi xlambda ) => λ = 6 m => v = λ.f = 60 m/s (chú ý: x đo bằng met). 

Đáp án C

Ví dụ 3: Một sóng cơ học truyền theo phương Ox cùng với biên độ coi như không đổi. Trên O, xấp xỉ có dạng u = acosωt (cm). Tại thời khắc M biện pháp xa tâm xấp xỉ O là (frac13)  bước sóng ở thời gian bằng 0,5 chu kì thì ly độ sóng có giá trị là 5 cm?. Phương trình dao động ở M thỏa mãn hệ thức làm sao sau đây:

A. (u_M=acos(omega t-frac2lambda 3)cm) B. (u_M=acos(omega t-fracpi lambda 3)cm)

C. (u_M=acos(omega t-frac2pi 3)cm)  D. (u_M=acos(omega t-fracpi 3)cm)  

Chọn C

Hướng dẫn giải :  Sóng truyền trường đoản cú O đến M mất một thời gian là :t = (fracdv=fraclambda 3v) Phương trình dao động ở M có dạng:(u_M=acosomega (t-frac1.lambda v.3)) .Với v =λ/T .Suy ra : Ta có: (fracomega v=frac2pi T.fraclambda T=frac2pi lambda ) Vậy (u_M=acos(omega t-frac2pi .lambda lambda .3)) Hay : (u_M=acos(omega t-frac2pi 3)cm)

C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN

 Bài 1 : Một người quan sát một chiếc phao trên mặt đại dương thấy đồn đãi nhấp nhô lên xuống tại chỗ 16 lần vào 30 giây và khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp nhau bởi 24m. Vận tốc truyền sóng trên mặt biển cả là

A. v = 4,5m/s B. v = 12m/s. C. v = 3m/s D. v = 2,25 m/s

Bài 2: Một sóng cơ truyền dọc theo trục Ox có phương trình là (u=5cos(6pi t-pi x)) (cm), cùng với t đo bằng s, x đo bằng m. Tốc độ truyền sóng này là

6 m/s. D. 30 m/s.

Bài 3:  Một tua dây đàn hồi ở ngang bao gồm điểm đầu O dao động theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s. Vận tốc truyền sóng là 40cm/s. Viết phương trình sóng tại M giải pháp O d=50 cm.

A. (u_M=5cos(4pi t-5pi )(cm)) B. (u_M=5cos(4pi t-2,5pi )(cm))

C. (u_M=5cos(4pi t-pi )(cm)) D. (u_M=5cos(4pi t- 25pi )(cm))

Bài 4:  Trên một sợi dây rất dài vô hạn gồm một sóng cơ viral theo phương Ox với phương trình sóng u = 2cos(10πt - πx) (cm) ( trong những số ấy t tính bằng s; x tính bởi m). M, N là nhì điểm nằm cùng phía so với O cách nhau 5 m. Trên cùng 1 thời điểm khi phần tử M đi qua vị trí thăng bằng theo chiều dương thì thành phần N

A. đi qua vị trí cân đối theo chiều dương. B. trải qua vị trí thăng bằng theo chiều âm.

C. ở phần biên dương. D. ở phần biên âm.

Bài 5: đến phương trình sóng: (u=asin(0,4pi x+7pi t+fracpi 3)) (m, s). Phương trình này biểu diễn:

A. Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc (m/s)

B. Sóng đuổi theo chiều dương của trục x với tốc độ (m/s)

C. Sóng đuổi theo chiều dương của trục x với tốc độ 17,5 (m/s)

D. Sóng chạy theo chiều âm của trục x với vận tốc 17,5 (m/s)

Bài 6: Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi khôn xiết dài với tần số 500Hz. Người ta thấy nhì điểm A,B trên sợi dây giải pháp nhau 200cm xê dịch cùng pha với trên đoạn dây AB bao gồm hai điểm khác giao động ngược pha với A. Vận tốc truyền sóng trên dây lả:

A. 500cm/s B. 1000m/s C. 500m/s D. 250cm/s

Bài 7: Một dao động viral trong môi trường tiếp tục từ điểm M tới điểm N cách M một quãng 7λ/3(cm). Sóng truyền với biên độ A ko đổi. Biết phương trình sóng trên M tất cả dạng uM = 3cos2πt (uM tính bằng cm, t tính bởi giây). Vào thời điểm t1 vận tốc dao đụng của thành phần M là 6π(cm/s) thì vận tốc dao rượu cồn của bộ phận N là A. 3π (cm/s). B. 0,5π (cm/s). C. 4π(cm/s). D. 6π(cm/s).

Bài 8:  Một sóng cơ viral trên sợi dây với chu kì T, biên độ A. Ở thời khắc t0 , ly độ các thành phần tại B và C khớp ứng là -24 mm và +24 mm; các thành phần tại trung điểm D của BC đang tại đoạn cân bằng. Ở thời điểm t1, li độ các bộ phận tại B cùng C thuộc là +10mm thì thành phần ở D biện pháp vị trí thăng bằng của nó

A.26mm  B.28mm C.34mm  D.17mm

Bài 9:   Sóng lan truyền từ nguồn O dọc từ 1 mặt đường thẳng cùng với biên độ ko đổi. Ở thời điểm t = 0 , điểm O đi qua vị trí thăng bằng theo chiều (+). Ở thời điểm bằng 1/2 chu kì một điểm biện pháp nguồn 1 khoảng bằng 1/4 cách sóng tất cả li độ 5cm. Biên độ của sóng là A. 10cm B. 5(sqrt3)cm C.

Xem thêm: Tổng Hợp Đề Kiểm Tra 1 Tiết Hóa 10 Chương 1 Trắc Nghiệm, Đề Kiểm Tra 1 Tiết Hóa 10 Chương 1

5(sqrt2) cm D. 5cm

Bài 10:  Một sóng cơ học lan truyền dọc theo 1 mặt đường thẳng bao gồm phương truyền sóng tại mối cung cấp O là :

uo = Acos( (frac2pi Tt+fracpi 2) ) (cm). Ở thời điểm t = 50% chu kì một điểm M giải pháp nguồn bằng 1/3 bước sóng gồm độ dịch chuyển uM = 2(cm). Biên độ sóng A là