Biên Độ Sóng Là Gì

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

Bạn đang 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 phần đông dao động lan truyền trong môi trường .

 + khi sóng cơ truyền rằng chỉ bao gồm pha dao động của các thành phần vật chất lan truyền còn các phần tử vật hóa học thì dao động xung quanh vị trí cân đối cố định.

 + Sóng ngang là sóng trong những số ấy các bộ phận của môi trường dao 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 các số đó các bộ phận của môi trường dao động 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 giao động của một phần tử của môi trường xung quanh có sóng truyền qua.

 + Chu kỳ sóng T: là chu kỳ dao động của một phần tử của môi trường thiên nhiên 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 lan truyền dao đụng trong môi trường. Phụ thuộc thực chất môi ngôi trường ((v_R> v_L> v_K)) và nhiệt độ (nhiệt độ của môi trường thiên nhiên tăng thì tốc độ viral càng nhanh)

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

 +Bước sóng  λ cũng là khoảng cách giữa hai điểm ngay gần nhau tốt nhất trên phương truyền sóng xấp xỉ cùng pha.

 +Khoảng bí quyết giữa nhì điểm ngay gần nhau độc nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là (fraclambda 2).

 +Khoảng phương pháp giữa nhì điểm gần nhau tốt nhất trên phương truyền sóng mà xấp xỉ vuông pha là (fraclambda 4) .

 +Khoảng biện pháp giữa nhị điểm bất kỳ trên phương truyền sóng mà xấp xỉ cùng trộn là: kλ.

 +Khoảng phương pháp giữa hai điểm ngẫu nhiên trên phương truyền sóng mà xê dịch ngược trộn là: (2k+1)(fraclambda 2).

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

3. Phương trình sóng:

a.Tại nguồn O: uO =Aocos(ωt)

b.Tại M trên phương truyền sóng:

uM=AMcosω(t- ∆t)

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

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

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

 d.Tại điểm M biện pháp O một đoạn x 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 điều hòa theo t với chu kỳ luân hồi T.

-Tại một thời điểm xác định t= const ; uM là hàm biến đổi thiên điều hòa theo không khí x với chu kỳ λ.

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

+Nếu 2 điểm M cùng 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 xấp xỉ ngược pha 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 và 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 và N vị trí một phương truyền sóng và phương 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 bí quyết nhau một khoảng chừng d thì : (Delta varphi =frac2pi dlambda ) )

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

+ xấp xỉ cùng pha khi: d = kλ

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

+ xê dịch vuông pha khi: d = (2k + 1)(fraclambda 4)

với k = 0, ±1, ±2 ...

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

f. Trong hiện tượng lạ truyền sóng trên tua dây, dây được kích thích xấp xỉ bởi nam châm hút điện cùng với tần số cái điện là f thì tần số giao động của dây là 2f.

B. VÍ DỤ

Ví dụ 1:  Một fan ngồi sinh sống bờ biển lớn trông thấy tất cả 10 ngọn sóng qua mặt trong 36 giây, khoảng cách giữa nhì ngọn sóng là 10m.. Tính tần số sóng biển.và gia tốc 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 tại một điểm gồm 10 ngọn sóng truyền qua ứng cùng 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 trên một sợi dây đàn hồi hết sức dài. Phương trình sóng tại một điểm trên dây: u = 4cos(20π t - (fracpi x3) )(mm).Với x: đo bởi met, t: đo bởi giây. Vận tốc truyền sóng trên tua dây có 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 bởi met). 

Đáp án C

Ví dụ 3: Một sóng cơ học truyền theo phương Ox cùng với biên độ coi như ko đổi. Trên O, xấp xỉ có dạng u = acosωt (cm). Tại thời khắc M bí quyết xa tâm dao động O là (frac13)  bước sóng ở thời gian bằng 0,5 chu kì thì ly độ sóng có mức 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 từ bỏ O mang đến M mất một thời hạn là :t = (fracdv=fraclambda 3v) Phương trình xê dịch ở M tất cả 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 biển thấy phao nhấp nhô lên xuống tại khu vực 16 lần trong 30 giây và khoảng cách giữa 5 đỉnh sóng liên tiếp nhau bằng 24m. Tốc độ truyền sóng trên mặt biển khơi 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 từ trục Ox bao gồm phương trình là (u=5cos(6pi t-pi x)) (cm), với t đo bởi s, x đo bằng m. Vận tốc truyền sóng này là

A. 3 m/s. B. 60 m/s. C. 6 m/s. D.

Xem thêm: Bài 03_ Bài Thể Dục Nhịp Điệu Giảm Cân, Thể Dục Nhịp Điệu Giảm Cân

30 m/s.

Bài 3:  Một tua dây bầy hồi nằm ngang tất cả điểm đầu O xê dịch theo phương đứng với biên độ A=5cm, T=0,5s. Gia tốc truyền sóng là 40cm/s. Viết phương trình sóng tại M phương 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 khá dài vô hạn tất cả một sóng cơ viral theo phương Ox cùng với phương trình sóng u = 2cos(10πt - πx) (cm) ( trong các số ấy t tính bởi s; x tính bằng m). M, N là nhì điểm nằm cùng phía đối với O biện pháp nhau 5 m. Tại cùng một thời điểm khi bộ phận M đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì phần tử N

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

C. tại đoạn biên dương. D. tại vị trí biên âm.

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

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

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

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

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

Bài 6: Một sóng ngang truyền trên gai dây đàn hồi khôn cùng dài cùng với tần số 500Hz. Người ta thấy nhị điểm A,B trên tua dây biện pháp nhau 200cm xê dịch cùng pha và trên đoạn dây AB có hai điểm khác dao động ngược trộn với A. Vận tốc truyền sóng bên trên dây lả:

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

Bài 7: Một dao động lan truyền trong môi trường thường xuyên từ điểm M đến điểm N phương pháp M một đoạn 7λ/3(cm). Sóng truyền với biên độ A không đổi. Biết phương trình sóng tại M tất cả dạng uM = 3cos2πt (uM tính bởi cm, t tính bởi giây). Vào thời gian t1 vận tốc dao cồn của thành phần M là 6π(cm/s) thì vận tốc dao cồn của thành phần N là A. 3π (cm/s). B. 0,5π (cm/s). C. 4π(cm/s). D. 6π(cm/s).

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

A.26mm  B.28mm C.34mm  D.17mm

Bài 9:   Sóng lan truyền từ nguồn O dọc từ 1 đường thẳng với biên độ ko đổi. Ở thời khắc t = 0 , điểm O đi qua vị trí cân bằng theo chiều (+). Ở thời khắc bằng 1/2 chu kì một điểm biện pháp nguồn 1 khoảng bằng 1/4 cách sóng gồm li độ 5cm. Biên độ của sóng là A. 10cm B. 5(sqrt3)cm C. 5(sqrt2) cm D. 5cm

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

uo = Acos( (frac2pi Tt+fracpi 2) ) (cm). Ở thời khắc t = 50% chu kì một điểm M bí quyết nguồn bằng 1/3 cách sóng bao gồm độ dịch rời uM = 2(cm). Biên độ sóng A là

 A. 4cm. B.

Xem thêm: Những Hình Ảnh Con Thuyền Lênh Đênh, Top 30 Hình Ảnh Thuyền Buồm Trên Biển Tuyệt Đẹp

2 cm. C. 4/(sqrt3) cm. D. 2(sqrt3) cm

Tải về

Luyện bài xích tập trắc nghiệm môn thứ lý lớp 12 - xem ngay