CHƯƠNG II: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

Tiết 12 + 13:
SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN
NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ

Chúng ta cùng quan sát
các hình ảnh sau:

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
NỘI DUNG BÀI HỌC:
I. SÓNG CƠ:
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH
SIN:
III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

1) Thí nghiệm:
Ê tô

Quả bóng

Cần rung

Mũi nhọn S
O
M

Chậu nước

Quan sát hiện tượng
ÊTÔ

Cần rung

Mũi S

O

M

x

Quan sát mặt nước
và quả bóng ta thấy hiện tượng gì?
Khi nguồn O dao động:
-Trên mặt nước xuất hiện
những vòng tròn đồng
tâm lồi lõm xen kẽ lan
rộng dần tạo thành
sóng nước.
- Còn quả bóng không bị
đẩy đi xa O mà chỉ dao
động lên xuống tại chỗ.

O

Giải thích hiện tượng?
ÊTÔ

Cần rung

Mũi S

O

M

x

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

2) Định nghĩa:

Sóng cơ là gì?
Soùng cô laø dao ñoäng cơ lan truyeàn trong
moät moâi tröôøng.

Nhóm 1 và nhóm 2:
Hãy đề xuất phương án tạo ra
sóng trên dây cao su?
Nhóm 3 và nhóm 4:
Hãy đề xuất phương án tạo ra
sóng trên lò xo?

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

Truyền 1
dao động
Truyền
nhiều
dao động

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

vùng bị Nén

vùng bị dãn

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

Phöông dao
ñoäng

Phöông truyeàn soùng

Phöông dao
ñoäng

Phöông truyeàn soùng

Thế nào là sóng ngang? Cho ví dụ?
Thế nào là sóng dọc? Cho ví dụ?

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:

3) Phân loại:

- Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của
môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên
bề mặt chất lỏng.

Phương dao động
Phương truyền sóng

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
I. SÓNG CƠ:
3) Phân loại:

- Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường
dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
Sóng dọc truyền được trong chất rắn, chất lỏng và
chất khí.

Phương dao động

Phương truyền sóng

Sóng cơ không truyền
được trong chân không.

Hãy nhận xét về hình
dạng
Sợi
dâysợi
có dây?
hình dạng như
một đường hình sin

Khi sóng cơ truyền đi các phần
tử vật chất của môi trường có
truyền đi theo sóng không?

• Vaäy: Khi soùng

truyeàn ñi thì caùc
phaân töû vaät chaát
khoâng truyeàn ñi, maø
chæ dao ñoäng taïi choã.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:

1) Sự truyền của một sóng hình sin:
A

B

D

C

t=0

E

B

T
t=
4

C

T
t=
2
D
E

3T
t=
4
t=T

Chú ý: Trong quá trình truyền sóng cơ, các phần tử
của môi trường chỉ dao động tại chỗ mà không bị lôi
cuốn theo sóng, chỉ có pha dao động được lan truyền.
Quá trình truyền sóng là quá trình lan truyền
dao động.

A

E

G

H

Sau hai chu kỳ dao động sóng truyền từ A đến G .
A

E

G

H

Sau ba chu kỳ dao động sóng truyền từ A đến H.

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:

2) Các đặc trưng của một sóng hình sin:
a) Biên độ A của sóng :
Là biên độ dao động của một phần tử của
môi trường có sóng truyền qua.

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:

2) Các đặc trưng của chuyển động sóng:
b) Chu kì (T), tần số (f) của sóng:
Chu kì (T):Là chu kỳ dao động của một
phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
Tần số (f):

1
f 
T

Tsóng = Tnguồn sóng = Tmọi điểm trên phương truyền sóng
fsóng = fnguồn sóng = fmọi điểm trên phương truyền sóng

v
c) Tốc độ truyền sóng v: Là tốc độ lan truyền
dao động trong môi trường (tốc độ truyền
pha của dao động).
Tốc độ truyền sóng cơ trong các môi trường
giảm theo thứ tự: Rắn > lỏng > khí

Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT SÓNG HÌNH SIN:

2) Các đặc trưng của chuyển động sóng:
c) Tốc độ truyền sóng v:

Sóng nước
truyền theo
các phương
khác nhau
trên mặt nước
với cùng một
tốc độ v

O

d) Bước sóng:
Bước sóng là quãng đường sóng truyền được
v
trong một chu kỳ.

 = v.T =

A

E

G

f

H


Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai
phần tử dọc theo một phương truyền sóng dao
động cùng pha.

Năng lượng
sóng là gì?
e) Năng lượng sóng:
- Là năng lượng dao động của các phần tử
của môi trường mà sóng truyền qua.
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền
năng lượng.

III. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG:
-Xét một điểm M nằm trên phương truyền sóng và
cách nguồn sóng O một khoảng OM = x
x

O*

*

M

+Phương trình sóng tại nguồn O: u0  A.cos(t )
+Phương trình sóng tại M do O truyền tới:
x

uM  A cos  (t  t )  uM  A cos   t  
 v
 2 t 2 x 
uM  A Cos 


Tv 
 T
2
x: là khoảng cách từ
uM  A.cos(t 
x)
nguồn O tới điểm M


BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Phương trình truyền sóng trong một môi
trường từ một nguồn O đến điểm M cách nguồn một
khoảng x (tính bằng m): uM 5.cos(4 t   x)(cm)
a.Tìm biên độ và chu kì sóng?
b.Tìm tốc độ truyền sóng?
HƯỚNG DẪN

2

2

0, 5( s )
a. A = 5 cm; T 

4

2
b.Từ phương trình 
   2(m)

 v.T  2 v.0,5  v 4(m / s)

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 2: Một dây đàn hồi nằm ngang có điểm A dao
động theo phương thẳng đứng với phương trình:
u A 5.cos  t (cm)
Pha dao động của A truyền dọc theo dây với vận tốc
50 cm/s. Viết phương trình dao động của M cách A
một đoạn 25cm?
HƯỚNG DẪN

2
2
50.
100(cm)
Ta có:  v.


2
2 .25
uM  A.cos(t 
x) 5.cos( t 
)

100

uM 5.cos( t  )(cm)
2

Công nghệ khai thác năng lượng sóng biển, nhằm góp phần
hạn chế tối đa sự phát thải khí CO2 vào môi trường sống.
Nhiều quốc gia đã có nhà máy điện dùng năng lượng sóng
biển. Việc này có thể áp dụng tốt ở vùng biển nước ta, theo
số liệu khảo sát của Viện Năng lượng, Viện Khoa hoc, công
nghệ Việt Nam. Sóng biển tạo ra nguồn năng lượng vô tận.
Các kết quả tính toán cho thấy năng lượng sóng dọc dải ven
bờ của nước ta rất phong phú. Dòng năng lượng trung bình
yếu nhất đạt 15kW/m; mạnh nhất 30kW/m. Cụ thể vịnh Hạ
Long, Quảng Ninh, vịnh Gành Rái, Bà Rịa - Vũng Tàu hội
tụ đủ ba yếu tố: Mật độ năng lượng GWh/km2; tiềm năng
GWh; hiệu suất GWh/km. Đủ điều kiện để xây dựng nhà
máy thủy điện thủy triều. Đã có nhiều nước trên thế giới
đang khai thác nguồn năng lượng sạch này góp phần tích
cực, mục đích giảm phát thải CO2 bằng các công nghệ thiết
bị dưới đây:

Trạm điện sóng biển đầu tiên tại Hawaii.

Trạm điện sóng biển tại Na Uy.

Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.

Đan Mạch đã cho ra đời thiết bị Wavestar sử
dụng sóng biển để tạo ra năng lượng.

HỆ THỐNG KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
TỪ SÓNG BIỂN CỦA AUSTRALIA

NỘI DUNG CẦN NẮM
1. Sóng cơ

Khái niệm
Phân loại
Môi trường truyền sóng

2. Những đại lượng đặc trưng của sóng

Chu kỳ, tần số

Biên độ

Bước sóng

3. Công thức liên hệ



Tốc độ truyền sóng Năng lượng

v
 v.T 
f
:Bước sóng (m)

CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 1: Chọn phát biểu đúng
A Sóng ngang có phương dao động
trùng với phương truyền sóng.
B Sóng dọc có phương dao động vuông
góc với phương truyền sóng.
C Sóng cơ học truyền được trong chân
không.
D Sóng trên mặt nước là sóng ngang.

Câu 2: Chọn phát biểu đúng
A Chất rắn và bề mặt chất lỏng truyền được
cả sóng ngang và sóng dọc.

B Chỉ có chất khí mới truyền được
sóng ngang.

C Sự truyền sóng cũng làm vật chất
truyền theo.

D Vận tốc truyền sóng ngang lớn hơn
vận tốc truyền sóng dọc.

Câu 3: Quãng đường mà sóng truyền đi
được trong một chu kỳ dao động của sóng
gọi là
A. Vận tốc truyền
B. Bước sóng
C. Chu kỳ
D. Tần số

Câu 4: Một sóng có tần số 120 Hz truyền
trong một môi trường với tốc độ 60 m/s,
thì bước sóng của nó là bao nhiêu ?
A. 1,0 m
B. 2,0 m
C. 0,5 m
D. 0,25 m

v
 v.T 
f

Câu 5: Để phân loại sóng ngang và sóng dọc
người ta căn cứ vào :
A.Phương truyền sóng
B.Tần số của sóng
C.Phương dao động
D.Phương dao động và phương truyền sóng.

Caâu 6: Moät quan saùt vieân ñöùng ôû bôø bieån
thaáy soùng treân maët bieån coù khoaûng caùch
giöõa 5 ngoïn soùng lieân tieáp laø 12 m. Böôùc
soùng laø
A.12 m.
B. 1,2 m.
C. 3 m.

D. 2,4 m.
4 12   3( m)