Tài liệu ôn tập học kì 1 môn vật lý lớp 12 (trường thpt yên dũng số 2)

Dao động tuần hoàn a Định nghĩa: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái dao động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.. : pha ban đầu, là đại lượng

CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

I KI ẾN THỨC CƠ BẢN

1 DAO ĐỘNG CƠ

1.1 Dao động: Dao động là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng

1.2 Dao động tuần hoàn

a) Định nghĩa: Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái dao động của vật được lặp lại như cũ sau những

khoảng thời gian bằng nhau

b) Chu kì và t ần số dao động:

 Chu kì dao động: là khoảng thời gian ngắn nhất sau đó trạng thái dao động được lặp lại như cũ (hay là

khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện xong một dao động toàn phần)

 T ần số dao động: là số lần dao động mà vật thực hiện được trong một đơn vị thời gian

 M ối quan hệ chu kì và tần số dao động: T t 1



(N là số dao động toàn phần mà vật thực hiện được trong khoảng thời gian t )

1.3 Dao động điều hoà: Dao động điều hoà là dao động được mô tả bằng một định luật dạng cosin hay sin theo

thời gian t, trong đó A, ,  là những hằng số: x A.cos   t 

2 DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ

2.1 Phương trình dao động điều hoà

Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng thì phương trình dao động là x A.cos   t 

Trong đó:

 x : li độ, là độ dời của vật xo với vị trí cân bằng (cm, m)

 A: biên độ, là khoảng cách từ VTCB đến vị trí biên (cm, m), phụ thuộc cách kích thích

t: pha của dao động, là đại lượng trung gian cho phép xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm

t bất kì (rad)

: pha ban đầu, là đại lượng trung gian cho phép xác định trạng thái dao động của vật ở thời điểm ban đầu t =

0, (rad); phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian, trục tọa độ

 : tần số góc, là đại lượng trung gian cho phép xác định chu kì và tần số dao động Cho biết tốc độ thay đổi góc pha của dao động (rad/s)

Chú ý: A,  luôn dương : có thể âm, dương hoặc bằng 0

2.2 Chu kì và t ần số dao động điều hoà

Dao động điều hoà là dao động tuần hoàn vì hàm cosin là một hàm tuần hoàn có chu kì T, tần số f

a) Chu kì:





 2

2

f

2.3 V ận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà

a) Vận tốc: Vận tốc tức thời trong dao động điều hoà được tính bằng đạo hàm bậc nhất của li độ x theo thời

gian t: v = x ' = -Asin  t 

v sớm pha π/2 so với ly độ

max

| |v A  sin  t  1 cos  t 0  x 0 vtcb

min

| |v  0 sin  t 0 cos  t  1   x A vtb

b) Gia t ốc: Gia tốc tức thời trong dao động điều hoà được tính bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc theo thời

gian hoặc đạo hàm bậc hai của li độ x theo thời gian t: a = v ' = x '' = -2A cos( t   )

a 2A cos( t   ) (cm/s2; m/s2)

a sớm pha π/2 so với vận tốc, ngược pha so với li độ

2

max

min

2.4 L ực phục hồi (lực kéo về)

a) Định nghĩa: Lực hồi phục là lực tác dụng vào vật khi dao động điều hoà và có xu hướng đưa vật trở về vị trí

cân bằng

b) Bi ểu thức: Fma kxm2x

Từ biểu thức ta thấy: lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng của vật

c) Độ lớn: F kx m2x ma

Ta thấy: lực hồi phục có độ lớn tỉ lệ thuận với độ dời của vật

+ Độ lớn lực hồi phục cực đại khi x =  A, lúc đó vật ở vị trí biên:

2

F kA m A m.a   + Độ lớn lực hồi phục cực tiểu khi x = 0, lúc đó vật đi qua vị trí cân bằng: Fmin 0

Nh ận xét:

+ Lực hồi phục đổi chiều khi qua vị trí cân bằng

+ Lực hồi phục biến thiên điều hoà theo thời gian cùng pha với a, ngược pha với x + Lực phục hồi có chiều luôn hướng về vị trí cân bằng

Chú ý: Lực phục hồi không phải là lực đàn hồi

2.5 Công thức độ lập với thời gian

a) M ối liên hệ giữa li độ x và vận tốc v:

2

2 2

x

A





max

1

a

a v

v

2 max

2 2

max

2



 hay

2

v a

A  

b) M ối liên hệ giữa lực phục hồi F và li độ x

F kx (Dạng đoạn thẳng xiên góc qua gốc tọa độ)

c) M ối liên hệ giữa lực phục hồi F và vận tốc v

2

1

    

    

    (Dạng elip)

d) M ối liên hệ giữa lực phục hồi F và gia tốc a

F ma (Dạng đoạn thẳng xiên góc qua gốc tọa độ)

2.7 Đồ thị trong dao động điều hoà

- Đồ thị của x, v, a, F theo thời gian có dạng hình sin

- Đồ thị của a theo v có dạng elip

- Đồ thị của v theo x có dạng elip

- Đồ thị của a theo x có dạng đoạn thẳng

- Đồ thị của F theo a là đoạn thẳng, F theo x là đoạn thẳng, F theo v là elip

2.8 Độ lệch pha trong dao động điều hoà

Trong dao động điều hòa x, v, a, F biến thiên điều hòa cùng tần số

- Vận tốc và li độ vuông pha nhau (vận tốc sớm pha hơn li độ một góc

2



)

- Vận tốc và gia tốc vuông pha nhau (vận tốc trễ pha hơn gia tốc một góc

2



)

- Gia tốc và li độ ngược pha nhau

- Lực phục hồi cùng pha với gia tốc, ngược pha với li độ, vuông pha với vận tốc

II CÔNG TH ỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP

1 Tính chu kì và t ần số dao động

- Chu kì: T 1 t 2

 (N: số dao động vật thực hiện được trong thời gian t )

2) Sự phân bố thời gian trong dao động điều hoà (các vị trí thường gặp)

4 Tính v ận tốc trung bình và tốc độ trung bình

a) Tính v ận tốc trung bình

T/2

1 2

1 2

x x

t

x

v











Chú ý: V ận tốc trung bình trong một chu kì hoặc một số nguyên lần chu kì bằng 0

b) Tính tốc độ trung bình

- Tốc độ trung bình:

t

S v



 (S là quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian    ) t t2 t1

- Tộc độ trung bình trong 1 chu kì (hay nửa chu kì): v 4A 2.vmax

T



CH Ủ ĐỀ 2 CON LẮC LÒ XO

I KI ẾN THỨC CƠ BẢN

1 Định nghĩa con lắc lò xo

Con lắc lò xo là một hệ thống gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể (lí tưởng) một đầu cố định và một đầu gắn vật nặng có khối lượng m (kích thước không đáng kể)

2 Phương trình động lực học của vật dao động điều hoà trong con lắc lò xo

0 x

x''2  (*) Trong toán học phương trình (*) được gọi là phương trình vi phân bậc 2 có nghiệm:

x A.cos   t

3 T ần số góc:

m

k





4 Chu kì và t ần số dao động:

k

m 2

m

k 2

1 f



Chú ý: Trong các công thức trên m (kg); k (N/m) Đổi: 1 N/cm = 100 N/m, 1g = 10-3 kg

5 Năng lượng trong dao động điều hòa

d

1

2

 ; b) Th ế năng: 2

t

1

2



c) Cơ năng: Cơ năng bằng tổng động năng và thế năng

W = Wđ + Wt =

2

1

m A2 2 =

2

1

kA2 = const

W =

2

1

mv2 +

2

1

kx2 =

2

1

kA2 =

2

1

m A2 2 =

2

1

m 2 max

v

W = Wđmax = Wtmax = const

d) Các k ết luận:

- Con lắc lò xo dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc  thì động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số f ' = 2f, tần số góc ' = 2 , chu kì T ' = T/2

- Trong qúa trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại nhưng tổng của chúng tức là cơ năng được bảo toàn, không đổi theo thời gian và

tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động

- Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là T/4

- Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên

- Động năng cực đại = thế năng cực đại = cơ năng = 1 2

kA

II CÔNG TH ỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP

1 Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB:





k

mg

0

 (  : góc hợp bởi trục lò xo và phương ngang)

2 Tính chi ều dài của lò xo

- Chiều dài của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng: cb  0  (dấu (+): dãn; dấu (-) là nén) 0

- Chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo: max  cb A; min  cbA

3 Tính l ực phục hồi; lực đàn hồi; tính khoảng thời gian lò xo bị dãn, bị nén; biên độ dao động

3.1 L ực đàn hồi

a) Tính độ lớn lực đàn hồi: Fđh k0x

b) Độ lớn lực đàn hồi cực đại:

Fmax k( 0 A)

c) Độ lớn lực đàn hồi cực tiểu: so sánh A và  0

+ Nếu A0  Fmin 0

đh  + Nếu A0  Fmin k( 0 A)

3.2 Kho ảng thời gian lò xo dãn, nén trong 1 chu kì

- Nếu A   o: trong quá trình dao động lò xo không bị nén

- Nếu A   o: trong quá trình dao động lò xo có lúc bị dãn, có lúc bị nén

+ Thời gian lò xo bị nén trong 1 chu kì là

n

2

A







4 Chu kì và t ần số dao động

4.1 Tính chu kì và t ần số dao động

a) Cho m và k: T 2 m 1

   ; chú ý: T ~ m ; T ~ 1

k b) Lò xo treo thẳng đứng:

o

m

 

o

T 2

g



  ; ( đơn vị m) o

4.2 Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi khối lượng của vật

Con lắc lò xo (m1m );k2 : 2 2

T T T ; con lắc lò xo  m m ,k1 2 : T T T1 2

4.3 Thay đổi chu kì bằng cách thay đổi độ cứng k

Cho (m, k1) dao động với T1 ; (m, k2) dao động với T2

Con lắc lò xo m,(k1ntk2): 2

2

2 1

T   ; Con lắc lò xo m,(k1ssk2):

2 2

2 1

2 1 ss

T T

T T T



 4.4 Thêm bớt khối lượng m (gia trọng):

       

   

    4.5 Trong cùng một khoảng thời gian t con lắc (1) thực hiện được N1dao động, con lắc (2) được N2 dao động

t N T N T

5 Năng lượng trong dao động điều hòa của con lắc lò xo

a) Động năng: 2

2

 b) Thế năng: 2

t

1

2

 c) Cơ năng: E 1kA2 1m A2 2

* Khi Eđ nEt thì x A

n 1

 

 ; khi Et nEđ thì vmax

v

n 1

 



* (x, v, a, F) biến thiên điều hòa với ( ,f,T ) thì (Eđ, Et) biến thiên tuần hoàn với:

' 2 ,f ' 2f ,T' T / 2

CH Ủ ĐỀ 3 CON LẮC ĐƠN

I KI ẾN THỨC CƠ BẢN

1 Định nghĩa con lắc đơn

Con lắc đơn là một hệ thống gồm một sợi dây không giãn khối lượng không đáng kể có chiều dài một đầu gắn cố định, đầu còn lại treo vật nặng có khối lượng m kích thước không đáng kể coi như chất điểm

2 Phương trình động lực học (phương trình vi phân): khi 100

s'' 2s0

3 Phương trình dao động của con lắc đơn

k

Q

O

M

P

A

A

m

x

(+)

C

- Phương trình theo cung: s S cos 0   t 

- Phương trình theo góc:   0cos  t 

- Mối quan hệ S0 và  : 0 S0 =  0

4 T ần số góc Chu kì và tần số dao động của con lắc đơn

- Tần số góc:   g

- Chu kì dao động: T 2

g

  - Tần số dao động: f 1 g

2





5 Năng lượng dao động điều hoà của con lắc đơn

5.1 Trường hợp tổng quát: với góc  bất kì

a) Động năng: Eđ =

2

mv 2

b) Th ế năng: Et = mgh = mg (1 - cos  ) vì h = (1 - cos  )

c) Cơ năng: E = Eđ + Et =

2

mv

5.2 Trường hợp dao động điều hoà:

a) Động năng:

b) Th ế năng:

t

1

2

  (  : rad)

t

c) Cơ năng:

E = Eđ + Et =

2

2

mv 1 mg

s

2 2 = = 2 2

0

d) Các k ết luận:

- Con lắc đơn dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc  thì động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số f’ = 2f, tần số góc  = 2 , , chu kì T’ = T/2

- Trong quá trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại nhưng tổng của chúng tức là cơ năng được bảo toàn, không đổi theo thời gian và

tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động

- Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là T/4

- Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên

6 L ực hồi phục (lực kéo về): g 2

F m s   m s

II CÔNG TH ỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP

1 Phương trình dao động

Theo cung: sS0cos(t) ;

Theo góc: 0cos(t); S0 0

2 V ận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa

- Vận tốc: vs'S0sin(t)  vmax    S0 0 g

- Gia tốc dài (tiếp tuyến): a2S0cos(t)  2 0

a 

3 Công th ức độc lập với thời gian: 2 2 22

0

v s S





2 2

2 2 0

a v S







 ; a2s ;

 g

v2 2 2

0  



4 L ực phục hồi: F ma m 2s mgs













 (phụ thuộc khối lượng)

5 Năng lƣợng của con lắc đơn trong dao động điều hòa

a) Động năng: 2

đ

1

2

t

d) Nếu 0

0

, 10

   : Khi Eđ = nEt  0

n 1



  

 ;

0

S s

n 1

 



6 V ận tốc và lực căng dây treo

a) Vận tốc:v g(coscos0)

v  2g (1 cos )  ; vmin 0

b) Lực căng của dây treo: mg(3cos2cos0)

- Vật qua VTCB: max mg(3 2cos  0) 3mg 2  min

- Vật ở vị trí biên: min mgcos0

Chú ý: Lực căng của dây lớn nhất tại vị trí cân bằng và lớn hơn trọng lượng của vật

7 Chu kì và t ần số dao động của con lắc đơn

- Tính chu kì và tần số dao động:



g



  T 2 1

g f

   (Lưu ý: T ~ ; T ~ 1

g )

- Thay đổi chiều dài: 1 1 2 2 1



- Con lắc đơn:  1 2,g  2 2

T T T ;  1 ,g2 

   T T T1 2

- Trong cùng trong một khoảng thời gian t : con lắc (1) thực hiện được N1 dao động, con lắc (2) thực hiện được N2 dao động, ta có: tN1T1N2T2

CH Ủ ĐỀ 4 CÁC LOẠI DAO ĐỘNG

I KI ẾN THỨC CƠ BẢN

1 H ệ dao động: Hệ dao động gồm vật dao động và vật tác dụng lực kéo về lên vật dao động

2 Các lo ại dao động

2.1 Dao động tự do

Định nghĩa: Dao động tự do là dao động mà chu kì (tần số) chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ mà không

phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài

- Con lắc lò xo: dao động với chu kì riêng

k

m 2

T0   (T chỉ phụ thuộc m và k)

- Con lắc đơn: dao động với chu kì riêng: T0 2

g

 

2.2 Dao động tắt dần

a) Định nghĩa: Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian

b) Nguyên nhân: Do lực cản và ma sát của môi trường

- Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn) và ngược lại

- T ần số dao động càng nhỏ (chu kì dao động càng lớn) thì dao động tắt càng chậm

d) Dao động tắt dần có lợi và có hại

+ Có lợi: chế tạo bộ giảm xóc ở ôtô, xe máy,…

+ Có hại: đồng hồ quả lắc, chiếc võng,…

2.3 Dao động cưỡng bức

a) Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao động trong giai đoạn ổn định do tác dụng của ngoại lực biến thiên

điều hoà theo thời gian có dạng F F cos0    ; t     2 f

f là tần số của ngoại lực (hay tần số cưỡng bức), F0 là biên độ của ngoại lực cưỡng bức

b) Đặc điểm

Khi tác dụng vào vật một ngoại lực F biến thiên điều hoà theo thời gian F F cos 0   t  thì vật chuyển động theo 2 giai đoạn:

* Giai đoạn chuyển tiếp

- Dao động của hệ chưa ổn định

- Biên độ tăng dần, biên độ sau lớn hơn biên độ trước

* Giai đoạn ổn định

- Dao động đã ổn định, biên độ không đổi

- Giai đoạn ổn định kéo dài đến khi ngoại lực ngừng tác dụng

- Dao động trong giai đoạn này được gọi là dao động cưỡng bức

c) Đặc điểm của dao động cưỡng bức

- Dao động cưỡng bức là điều hoà (có dạng sin)

- Tần số góc của dao động cưỡng bức () bằng tần số góc () của ngoại lực cưỡng bức:   

- Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực (F0) và phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa tần số của dao động riêng (f0) và tần số dao động cưỡng bức (f), phục thuộc vào ma sát

2.4 Dao động duy trì (Tự dao động)

a) Định nghĩa: Dao động duy trì là dao động có biên độ không thay đổi theo thời gian

b) Nguyên t ắc để duy trì dao động

- Để duy trì dao động phải tác dụng vào hệ (con lắc) một lực tuần hoàn với tần số riêng Lực này nhỏ không làm biến đổi tần số riêng của hệ

- Cách cung cấp: sau mỗi chu kì lực này cung cấp một năng lượng đúng bằng phần năng lượng đã tiêu hao vì nhiệt

c) Ứng dụng: để duy trì dao động trong con lắc đồng hồ (đồng hồ có dây cót)

3 Hi ện tượng cộng hưởng cơ học

a) Định nghĩa: Cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đột ngột đến một giá trị cực

đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ

b) Điều kiện xảy ra:    hay 0    Khi đó: f = f0 0 ; T = T0

c) Đặc điểm:

- Với cùng một ngoại lực tác dụng: nếu ma sát giảm thì giá trị cực đại của biên độ tăng

- Lực cản càng nhỏ  (Amax) càng lớn  cộng hưởng rõ  cộng hưởng nhọn

- Lực cản càng lớn  (Amax) càng nhỏ  cộng hưởng không rõ  cộng hưởng tù

v= s/T0

d) Ứng dụng:

- Chế tạo tần số kế, lên dây đàn,

CH Ủ ĐỀ 5 ĐỘ LỆCH PHA TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

1 Độ lệch pha của hai dao động

Xét hai dao động điều hoà cùng tần số, có phương trình:

x1 A cos1   t 1 và x2 A cos2   t 2

Độ lệch pha giữa hai dao động x1 và x2 ở cùng một thời điểm là:

* Các trường hợp:

1 Nếu 0:2 1 Dao động x2 sớm pha hơn dao động x1

2 Nếu 0:2 1 Dao động x2 trễ pha hơn dao động x1

3 Nếu  k2

Hai dao động cùng pha (đồng pha)

x A

4 Nếu  (2k 1) 

Hai dao động ngược pha

x  A

5 Nếu (2k 1)

2



Hai dao động vuông pha

1

2 T ổng hợp dao động

2.1 Phương pháp giản đồ Fres-nel

* Biên độ dao động tổng hợp: 2 1 2  2 1

2

2

A

Hay: A A12A222A A cos1 2 

 Biên độ dao động tổng hợp không phụ thuộc vào tần số (f) mà chỉ phụ thuộc vào A1, A2 và 

* Pha ban đầu của dao động tổng hợp: 1 1 2 2

A sin A sin tan

A cos A cos

 

    ;   min,max

 Để lấy được 1 giá trị của  ta vẽ giản đồ vectơ

*M ột số trường hợp đặc biệt:

- Trường hợp 1: Nếuk2(kZ) Hai dao động x1, x2 cùng phaA1A2



     



- Trường hợp 2: Nếu( k1)(kZ)  Hai dao động x1, x2 ngược phaA1A2









- Trường hợp 3: Nếu (k Z)

2 ) 1 k





  Hai dao động x1, x2 vuông pha A1A2

A A A

- Trường hợp 4: Nếu A1 = A2 

1

A 2A cos

2 2



 



   

 



Chú ý: A1A2 AA1A2

2.2 Phương pháp sử dụng MTCT

Một vật thực hiện đồng thời n dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số x1, x2, xn Tìm phương trình dao động tổng hợp

Dùng máy tính (FX 570 MS; 570 ES)

- Giải bài toán: x = x1 + x2

- Bước 1: Vào hệ MODE 2 trên màn hình hiển thị CMPLX

- Bước 2: Nhập số liệu

1

A SHIFT( ) 1(rad)  A SHIFT( )2  2(rad)

Lưu ý: Khi nhập góc, nếu dùng đơn vị độ thì trên màn hình máy tính hiển thị (D), nếu nhập góc đơn vị rad thì

trên màn hình hiển thị (R) Có thể tổng hợp nhiều dao động

- Bước 3: Bấm kết quả

+ Máy FX 570 ES: SHIFT 2 3  cho ra kết quả: A + Máy FX 570 MS: SHIFT   cho ra A; SHIFT  cho ra 

Dùng máy tính (FX 580 VNX)

- Bước 1: Vào hệ Shift Menu  2 (số phức) 2 trên màn hình hiển thị 

- Bước 2: Nhập số liệu

1

A Shift ENG 1(rad)  A Shift ENG 2 2(rad)  cho ra kết quả: A 

CHƯƠNG II SÓNG CƠ

CH Ủ ĐỀ 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ

I KI ẾN THỨC CƠ BẢN

1 Định nghĩa và đặc điểm sóng cơ

a) Định nghĩa: Sóng cơ học là quá trình lan truyền dao động cơ học theo thời gian trong môi trường vật chất

đàn hồi

b) Đặc điểm: Khi sóng truyền qua, các phần tử của môi trường chỉ dao động quanh vị trí cân bằng của chúng

mà không chuyển dời theo sóng, chỉ có pha dao động của chúng được truyền đi

2 Phân lo ại

 Sóng ngang: là sóng mà phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng

Môi trường truyền sóng ngang: Rắn và bề mặt chất lỏng

 Sóng d ọc: là sóng mà các phần tử dao dộng dọc theo phương truyền sóng

Môi trường truyền sóng dọc: Rắn, lỏng và khí

Chú ý: Sóng cơ không truyền được trong chân không

3 Các đại lượng đặc trưng cho sóng

 Chu kì, t ần số sóng (T, f):Tsóng Tnguôn ; fsóng fnguôn ; T.f 1

 Biên độ sóng (A):

 Bước sóng (  )

- Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha

- Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong thời gian một chu kì sóng

v v.T f

  

- Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp hoặc hai hõm sóng liên tiếp trên một phương truyền

 T ốc độ truyền sóng (v)

- Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường (tốc độ truyền pha hay truyền trạng thái dao động của phần tử môi trường v s

t







(Trong đó: s là quãng đường mà sóng truyền được trong thời gian t )

- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường như: độ đàn hồi, mật độ vật chất, nhiệt độ,

- Đối với một môi trường nhất định thì tốc độ truyền sóng có giá trị không đổi: v = const

T



  

 Năng lượng sóng (E)

- Năng lượng sóng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng: m 2A2

2

1

E  (m là khối lượng của phần tử có biên độ A)

- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng

4 Phương trình sóng

a) Phương trình sóng tổng quát

Giả sử phương trình dao động sóng tại nguồn O có dạng:

Phương trình dao động tại M, cách O một đoạn là d có dạng:

d

u A cos( t 2   )

 (ĐK: t d

v

Nh ận xét: Càng ra nguồn thì dao động càng trễ pha Sóng truyền từ nơi sớm pha đến nơi trễ pha

x

M

O

d

I

A

B

C

D

E

F

G

H

K Chi ều truyền sóng

b) Cách vi ết phương trình sóng

Giả sử nguồn sóng tại O, sóng truyền qua các điểm M, N, P

Cho phương trình sóng tại N: uNA cosN   t N Viết phương trình dao động sóng tại M, P

 T ại M: dao động sớm pha hơn N  uM A cosM     t N 2 MN

 T ại P: dao động trễ pha hơn N  uP A cosP     t N 2 NP

5 Độ lệch pha

 2 1

2

d d





d

2

  

 Với d = MN: là khoảng cách giữa hai điểm M, N

Các trường hợp:

Trường hợp Nếu hai điểm M, N dao động cùng pha dao động ngược pha Nếu hai điểm M, N Nếu hai điểm M, N dao động vuông pha

Độ lệch pha   2k  2k 1  2k 1

2



  

Khoảng cách d = MN d k 

(k = 1, 2, 3, )

d 2k 1

2



(k = 0, 1, 2, )

d 2k 1

4



(k = 0, 1, 2, ) Khoảng cách gần nhất dmin   dmin  / 2 dmin  / 4

Chú ý: Sóng truyền từ nơi dao động sớm pha đến nơi dao động trễ pha hơn

6 Tốc độ truyền sóng và vận tốc dao động của phần tử môi trường

- Tốc độ truyền sóng: là tốc độ truyền pha của dao động: v f

T



 Vận tốc dao động cực đại của phần tử môi trường: max

dđ

2

T



    

II CÔNG TH ỨC, MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP

1 Bước sóng: v.T v

f

  

Chú ý:

- Cho biết khoảng cách giữa n đỉnh sóng liên tiếp là d: dn 1 

- Cho hệ sóng tròn đồng tâm trên mặt chất lỏng, khoảng cách liên tiếp giữa các gợn sóng tròn là d:   d

2 Tốc độ truyền sóng: v S f

t T

   

3 Phương trình sóng: M M

d

u A cos( t 2   )



4 Độ lệch pha: Độ lệch pha giữa 2 điểm bất kì trên mặt chất lỏng  2 1

2

d d





d

2

  



5 Chu kì sóng: T t

n 1





 (n là số lần nhô hay số đỉnh sóng quan sát được trong thời gian t )

x

M

O

d

N

d2

d1

x