Bài ghi‎ > ‎Ch 2. Sóng cơ.‎ > ‎

Bài 3. Sóng dừng.

1. Sóng tới: là sóng lan truyền đến một điểm trên phương truyền sóng.

2. Sóng phản xạ:

  • Sóng phản xạ là sóng khi lan truyền thì gặp một vật cản. 
  • Đặc điểm: Giả sử năng lượng sóng không hao hụt trong quá trình truyền sóng.
    • Sóng phản xạ có cùng biên độ, tần số với sóng tới. 
    • Nếu vật cản di động : Sóng phản xạ cùng pha sóng tới.
    • Nếu vật cản cố định : Sóng phản xạ ngược pha với sóng tới nên tại điểm phản xạ 
                                                       u(phản xạ) = - u(tới) 

3. Sóng dừng:

  • Nóng dừng là sóng có các bụng và nút sóng cố định.
  • Sóng dừng là sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
  • Bụng sóng là những điểm có biên độ dao động cực đại A=2a
  • Nút sóng là những điểm có biên độ dao động cực tiểu A=0

                                                                         

 Sóng dừng 2 đầu dây là nút: N-N


Standing Wave Fixed End.gif

 

Sóng dừng 2 đầu là bụng: B-B

Standing Wave Free End Points.gif



4. Phương trình sóng dừng:

  • Xét sóng dừng trên dây đàn hồi. Sóng nguồn âm tại A . Dao động của một phần tử M đặt cách đầu B cố định một khoảng d.
  • Phương trình sóng tới điểm B:
  • Phương trình sóng phản xạ tại điểm B:
  • Phương trình sóng tới điểm M: (sớm pha hơn điểm B)
                                       
  • Phương trình sóng phản xạ tại M: ( Chậm pha hơn sóng phản xạ tại B)
                               
  • Tại M nhận được sóng tới và sóng phản xạ, phương trình dao động tổng hợp tại M là:
uM=uM+u'M . Dùng công thức cos+cos, ta được:
  
             
  • Công thức biên độ dao động tổng hợp là:
                        
  • Khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là:   l/2                   
  • Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là:  l/2                       
  • Nếu M là nút sóng thì vị trí của các nút sóng được tính thông qua biểu thức 
                                     
  • Nếu M là bụng sóng thì vị trí bụng tính bởi công thức:
                                        

            Với k là số bụng sóng có trên đoạn MB, không tính nửa bụng tại M.

5. Điều kiện có sóng dừng

  • Khi hai đầu dây đều là nút sóng:  chiều dài dây= nl/2 

              với n là số bó sóng. 

  • Khi một đầu dây là nút , một đầu là bụng:  chiều dài dây= nl/2 +l/4                          

                    với n là số bó.

  • Số bụng (B), số nút (N), số bó (n)
    • Khi hai đầu là nút sóng: 
      • B=n
      • N=B+1 
    • Khi một đầu là nút sóng, một đầu là bụng:
      • N=B=n 
6. Ứng dụng:
  • Quan sát hiện tượng giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
  • Đo tốc độ truyền sóng.
  • Đo bước sóng.


THÍ NGHIỆM HOẶC MÔ PHỎNG SÓNG DỪNG

 

1. Thí nghiệm sóng dừng với âm thanh.


2. Thí nghiệm sóng dừng trên mặt nước: Đây là thí nghiệm rất qui mô. Nhà trường PT không đủ phương tiện cho thí nghiệm này.

Sóng dừng tên mặt nước.


 3. Mô phỏng thí nghiệm sóng dừng trên dây: 

  • Bấm PLAY để quan sát toàn diện.
  • Bấm STEP để quan sát sự hình thành N và B. 
           http://science.sbcc.edu/physics/flash/oscillationswaves/standingwaves.html

 4. Sóng dừng trong tự nhiên:

Sóng dừng trên cửa sông Waimea

                 Sóng dừng trên cửa sông Waimea ở đảo Kauai quần đảo Hawaii (USA)


 

Comments