Bài 14
Sóng cơ. Phương trình sóng
CHƯƠNG III: SÓNG CƠ
1. Hiện tượng sóng:
a. Quan sát:
Sóng được tạo ra như thế nào ?
1. Hiện tượng sóng:
a. Khái niệm sóng cơ:
 - Sóng cơ là sự lan truyền những dao động cơ trong môi trường vật chất.
- Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.
b. Phân loại sóng:
Sóng cơ phân làm mấy loại?
Sóng ngang và sóng dọc
- Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. 

Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.
Phương truyền sóng
Phương dao động
• Sóng dọc : là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. 

Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo. 
Phương truyền sóng
Phương dao động
3. Giải thích sự tạo thành sóng cơ:
- Sóng cơ được tạo thành do giữa các phần tử vật chất môi trường có lực liên kết đàn hồi.
- Khi lực liên kết đàn hồi xuất hiện biến dạng lệch thì môi trường truyền sóng ngang, khi lực liên kết đàn hồi xuất hiện biến dạng dãn, nén thì môi trường truyền sóng dọc.
- Sóng ngang chỉ truyền trong môi trường rắn và lỏng.
- Sóng dọc truyền được trong cả ba môi trường vật chất rắn, lỏng và khí. 
* Chú ý : 
• Các môi trường rắn, lỏng, khí được gọi là môi trường vật chất.
• Sóng cơ không truyền được trong chân không.
3. Giải thích sự tạo thành sóng cơ:
2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng
a. Chu kỳ, tần số sóng :
- Tần số sóng là tần số dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua.
- Chu kỳ sóng là chu kỳ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua. 
b. Biên độ sóng
- là biên độ dao động của các phần tử vật chất môi trường có sóng truyền qua.
c. Bước sóng
- Là khoảng cách gần nhất giữa hai điểm trên phương truyền sóng mà dao động cùng pha với nhau.
- Là quãng đường mà sóng lan truyền được trong một chu kỳ dao động. 
 
 
 
d. Tốc độ truyền sóng
- Là tốc độ truyền pha của dao động.
- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường truyền (tính đàn hồi và mật độ môi trường).
- Tốc độ truyền sóng trong các môi trường giảm theo thứ tự : Rắn → lỏng → khí 

Chú ý: Có 2 loại vận tốc
e. Năng lượng sóng
Sóng truyền dao động cho các phần tử của môi trường nghĩa là truyền cho chúng một năng lượng
 
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 1:Sóng cơ học truyền được trong các môi trường:
A. rắn và lỏng
B. rắn và khí
C. lỏng và khí
D. rắn, lỏng và khí
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 2:Sóng ngang truyền được trong các môi trường:
A. rắn và lỏng
B. rắn và khí
C. lỏng và khí
D. rắn, lỏng và khí
Câu hỏi trắc nghiệm
Câu 3: Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phân tử vật chất trong môi trường
A. hướng theo phương thẳng đứng
B. hướng theo phương nằm ngang
C. vuông góc với phương truyền sóng
D. trùng với phương truyền sóng
Câu 4: Đây là hình ảnh của sóng đi qua một môi trường đàn hồi.
Các điểm nào sau đây là cùng pha với nhau ?
a) B và E
b) B và C
c) A và F
d) C và F
Câu 5 . Quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kỳ dao động của sóng gọi là
A. tốc độ truyền sóng
B. bước sóng
C. chu kỳ sóng
D. tần số sóng
Bài tập
Bài 1 : Một người ngồi ở bờ biển quan sát thấy khoảng cách giữa 8 ngọn sóng bằng 7m. Ngoài ra người đó đếm được 8 ngọn sóng đi qua trước mặt trong 14s. 
a. Tính bước sóng, chu kỳ dao động của nước biển. 
b. Tính tốc độ truyền của nước biển.
 
+ Thời gian để sóng lan truyền là 7T.
Từ đó 7T = 14s → T = 2(s)
b. Tốc độ truyền sóng được tính theo công thức:
 
 
Giải
Khi quan sát được n đỉnh sóng thì:
+ Khi đó sóng lan truyền được quãng đường bằng d = (n – 1 )λ
+ Thời gian tương ứng là Δt = (n - 1)T.
Cần nhớ:
Bài 2 : Một sóng cơ lan truyền với tần số f = 500Hz, biên độ A = 0,25mm. Sóng lan truyền với bước sóng λ = 70cm. Tìm:
a. Tốc độ truyền sóng. 
b. Tốc độ dao động cực đại của các phần tử vật chất môi trường.
= 0,7.500 = 350m/s 
a.
b.
vmax = ω.A = 2πf.A = 2π.500.0,25.10-3 = 0,25π = 0,785m/s.