Bài 8. Mô tả sóng

Định nghĩa: Sóng cơ là sự lan truyền dao động trong môi trường vật chất.

Đặc điểm:

• Sóng truyền năng lượng, không truyền chất
• Các phần tử môi trường chỉ dao động xung quanh VTCB
• Cần môi trường để truyền sóng

Quá trình tạo sóng: Nguồn dao động gây dao động các phần tử lân cận, dao động lan truyền dần trong môi trường.

Biên độ (A): Biên độ dao động của các phần tử môi trường (m).

Bước sóng (λ): Khoảng cách giữa hai điểm gần nhất cùng pha dao động.

Chu kỳ (T): Thời gian để sóng lan truyền được một bước sóng (s).

Tần số (f): Số dao động trong một giây (Hz).

$$f = \frac{1}{T}$$

Tốc độ truyền sóng (v):

$$v = \frac{\lambda}{T} = \lambda f$$

Lưu ý: Tốc độ sóng phụ thuộc vào môi trường, không phụ thuộc vào tần số nguồn.

Phương trình sóng tại nguồn:

$$u_0 = A\cos(\omega t)$$

Phương trình sóng tại điểm cách nguồn d:

$$u = A\cos\left(\omega t - \frac{2\pi d}{\lambda}\right) = A\cos\omega\left(t - \frac{d}{v}\right)$$

Độ lệch pha giữa hai điểm:

$$\Delta\varphi = \frac{2\pi d}{\lambda}$$

với d là khoảng cách giữa hai điểm.

Đồ thị u-x: Hình dạng của sóng tại một thời điểm.

• Các đỉnh: điểm dao động cực đại
• Các bụng: điểm dao động cực tiểu
• Khoảng cách giữa hai đỉnh liên tiếp: λ

Đồ thị u-t: Dao động của một điểm theo thời gian.

• Chu kỳ T: khoảng thời gian giữa hai đỉnh