Blogthietbidien.com sẽ giải đáp tất tần tật thông tin về sóng cơ là gì, các công thức tính sóng cơ tại bài viết dưới đây. Nếu bạn quan tâm thì hãy theo dõi ngay nhé!
Trong vật lý học sóng cơ và những công thức tính sóng cơ được xem là một những kiến thức quan trọng nhất. Hiểu được điều này Blogthietbidien.com sẽ giải đáp giúp bạn sóng cơ là gì cũng như những thông tin xoay quanh loại sóng này qua những nội dung bên dưới. Xem ngay bạn nhé!
Sóng cơ là gì?
Các phần tử môi trường vật chất lan truyền dao động cơ học được gọi là sóng cơ. Nếu trên một quãng đường dài sóng cơ có thể di chuyển và truyền năng lượng thì các phần tử môi trường lại chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của nó.
Tính đàn hồi và quán tính thường sẽ có trong môi trường vật chất. Sự rung động và tạo sóng sẽ xuất hiện khi chỉ cần có tác động dịch chuyển nhẹ. Trong môi trường không vật chất như chân không thì sóng cơ học không thể lan truyền được như sóng điện tử.
Phân loại sóng cơ
Sóng cơ có các loại là:
Sóng dọc
Sóng dọc tạo ra các đới nén và dãn và là loại sóng cao phương dao động của hạt môi trường xảy ra dọc theo phương truyền. Sóng áp suất là loại sóng có sự nén dãn thay đổi áp suất và truyền nhanh hơn các loại sống khác dù là trong môi trường chất lỏng hay chất khí.
Dưới đây là công thức tính tốc độ truyền sóng dọc Vp:
vp= K +43G
Trong đó:
- K được gọi là module đàn hồi (modul nén);
- G được gọi là module ngang (modul trượt);
- p là mật độ tự nhiên (đơn vị Mg/m³ hoặc g/cm³).
Sóng ngang
Sóng ngang là loại có tốc độ truyền chỉ được cỡ 60% so với sóng dọc khi ở cùng một điều kiện môi trường. Phương dao động của sóng ngang sẽ có phương vuông góc với phương truyền. Loại sóng này không truyền được qua chất lỏng và chất khí mà chỉ truyền qua được chất rắn hoặc gần rắn. Công thức tính tốc độ của sóng ngang là:
vs =G
Phương trình sóng
Có 2 trường hợp:
Phương trình sóng tại 1 điểm
Từ gốc tọa độ ( góc O): uₒ = Aₒcos(ωt + φ). Lấy x là khoảng cách từ điểm M đến điểm O, thời gian sóng truyền từ O đến M sẽ là:
t = xv
Khi đó M có phương trình dao động là:
M= AMcos (t-t) + = AMcos (t – xv) +
M= AMcos t + -2x với = 2T và = v.T
Biên độ sóng tại O và biên độ sóng tại M sẽ bằng nhau nếu bỏ qua năng lượng mất mát trong quá trình truyền sóng và Aₒ =Aₘ = A
M= Acos (t -xv ) + = Acos (t + – 2x với txv
Phương trình sóng truyền theo chiều âm từ trục Ox đến điểm N có tọa độ x là:
M= Acos t + +2xM với t xMv
Phương trình sóng tổng quát
Tại điểm O ta có phương trình sóng tổng quát là: uO = Acos( ωt + j)
Trên phương truyền sóng cho x là khoảng cách giữa điểm M và điểm O:
Theo chiều dương của trục Ox ta áp dụng công thức:
M= Acos t + +2xM với t xMv
Theo chiều âm của trục Ox ta áp dụng công thức:
M= Acos t + +2xM với t xMv
Ta xác định tại điểm M nếu x = const thì um sẽ điều hòa t theo chu kỳ T.
Hàm biến điều hòa theo không gian x với chu kỳ tại một điểm xác định t = const.
Nguồn sóng sẽ dao động cùng pha khi ccas điểm có cùng khoảng cách.
Khi sóng cơ chưa truyền đến điểm M thì T<|Xm|/v li độ dao động của dao động của điểm M luôn bằng 0 (uₘ=0).
Các đại lượng của sóng cơ
Biên độ dao động của một phần tử vật chất khi sóng truyền qua được gọi là biên độ của sóng cơ.
Tần số dao động của một phần tử vật chất khi sóng truyền qua được gọi là tần số sóng cơ.
Tần số sóng được tính bằng công thức:
f=1T=2 (Hz)
Vận tốc lan truyền của sóng trong không gian được gọi là vận tốc sóng cơ.
Vận tốc được tính bằng công thức:
v = St
Năng lượng dao động của các phần tử vật chất tại một điểm khi sóng truyền qua được gọi là năng lượng sóng cơ. Công thức:
Ei = D.2.Ai22
Quãng đường là sóng truyền được trong một chu kỳ hay là khoảng cách của 2 điểm gần nhất trên phương truyền sóng khi dao động cùng pha được gọi là bước sóng. Công thức:
= v.T = vf (m)
Độ lệch pha giữa 2 điểm được truyền từ 1 nguồn
Phương trình dao động tại nguồn: u=a.cos(ωt+φ)
Phương trình dao động của nguồn truyền đến điểm M₁:
u1M= a.cos t + -2dq
Phương trình dao động của nguồn truyền đến điểm M2:
u2M= a.cos t + -2d2
Độ lệch pha giữa hai điểm M₁ và điểm M₂:
= 2. (d2- d1)
Để hai dao động cùng pha thì:
= 2k2.(d2- d1) = 2k d2-d1= k
Để hai dao động ngược pha thì:
=(2k+ 1) 2.(d2-d1)= (2k +1)
Suy ra:
d2 -d1= (2k + 1)2
Khoảng cách giữa 2 điểm trên phương trình truyền sóng lệch pha là:
L =2
Như vậy là Blogthietbidien.com cũng đã giúp bạn hiểu được sóng cơ là gì và những công thức để tính sóng cơ. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi cung cấp từ bài viết trên đã hữu ích với bạn. Nếu bạn thấy hay hãy nhanh tay chia sẻ để mọi người cùng biết nhé!
