Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm một đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên. Hai phần tử M và O dao động lệch pha nhau?
A. rad
B. rad
C. rad
D. rad
Đáp án C
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Hai điểm M, N cùng nằm trên một phương truyền sóng cách nhau . Tại thời điểm t, khi li độ dao động tại M là thì li độ dao động tại N là . Biên độ sóng bằng:
Một sóng cơ học truyền theo phương Ox với biên độ coi như không đổi. Tại O, dao động có dạng . Điểm M cách xa tâm dao động O là bước sóng ở thời điểm bằng 0,5 chu kì thì ly độ sóng có giá trị là 5cm. Phương trình dao động ở M thỏa mãn hệ thức nào sau đây:
Một sóng hình sin đang truyền trên một sợi dây, theo chiều dương của trục Ox. Hình vẽ mô tả hình dạng của sợi dây ở các thời điểm t và . Chu kì của sóng là:
Trên một sợi dây dài đang có sóng ngang hình sin truyền qua theo chiều dương của trục Ox. Tại thời điểm một đoạn của sợi dây có hình dạng như hình bên. Hai phần tử A và O dao động lệch pha nhau?
Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương trình dao động tại nguồn O là uO=Acos()
Một sóng cơ học lan truyền dọc theo một đường thẳng có phương trình sóng tại nguồn O là: . Một điểm M cách nguồn O bằng bước sóng ở thời điểm có ly độ . Biên độ sóng A là:
Sóng truyền từ O đến M với vận tốc v=40cm/s, phương trình sóng tại O là . Biết vào thời điểm t thì li độ của phần từ M là 3cm và đang chuyển động theo chiều dương, vậy lúc t+6(s) li độ của M là:
Nguồn sóng ở O dao động với tần số 10Hz, dao động truyền đi với vận tốc 0,4m/s theo phương Oy; trên phương này có hai điểm P và Q với PQ=15cm. Biên độ sóng bằng a=1cm và không thay đổi khi lan truyền. Nếu tại thời điểm t nào đó P có li độ 1cm thì li độ tại Q là:
Hai điểm M, N cùng nằm trên một hướng truyền sóng và cách nhau một phần ba bước sóng. Biên độ sóng không đổi trong quá trình truyền. Tại một thời điểm, khi li dộ dao động của phần tử tại M là 3cm thì li độ dao động của phần tử tại N là -3cm. Biên độ dao động sóng bằng
Trên một sợi dây dài vô hạn có một sóng cơ lan truyền theo phương Ox với phương trình sóng (trong đó t tính bằng s; x tính bằng m). M, N là hai điểm nằm cùng phía so với O cách nhau 5 m. Tại cùng một thời điểm khi phần tử M đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì phần tử N
Sóng có tần số 20Hz truyền trên chất lỏng với tốc độ 200cm/s, gây ra các dao động theo phương thẳng đứng của các phần tử chất lỏng. Hai điểm M và N thuộc mặt chất lỏng cùng phương truyền sóng cách nhau 22,5cm. Biết điểm M nằm gần nguồn sóng hơn. Tại thời điểm t điểm N hạ xuống thấp nhất. Hỏi sau đó thời gian ngắn nhất là bao nhiêu thì điểm M sẽ hạ xuống thấp nhất?
Một dây đàn hồi dài có đầu A dao động theo phương vuông góc với sợi dây. Tốc độ truyền sóng trên dây là 4m/s. Xét một điểm M trên dây và cách A một đoạn 40cm, người ta thấy M luôn luôn dao động lệch pha so với A một góc
với k là số nguyên. Tính tần số, biết tần số f có giá trị trong khoảng từ 8Hz đến 13Hz.Một sóng cơ học lan truyền trên mặt nước với tốc độ 25cm/s. Phương trình sóng tại nguồn là Vận tốc của phần tử vật chất tại điểm M cách O một khoảng 25cm tại thời điểm t=2,5s là:
Một dao động lan truyền trong môi trường từ điểm N đến điểm M cách N một đoạn 0,5(m) với vận tốc 1,2(m/s). Biết phương trình sóng tại N có dạng . Viết biểu thức sóng tại M:
I. Sóng cơ
1. Định nghĩa
- Sóng cơ học là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
- Sóng cơ có thể lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí.
Ví dụ:
+ Sợi dây đàn hồi: sợi lò xo, sợi dây cao su, dây thép, dải lụa, …
+ Bề mặt đàn hồi: mặt cao su, mặt chất lỏng, …
2. Sóng ngang
- Sóng ngang là sóng trong đó có các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
- Sóng ngang có thể truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.
Ví dụ: Sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.
3. Sóng dọc
- Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
- Sóng dọc truyền trong tất cả các môi trường rắn, lỏng, khí.
Ví dụ: Sóng âm, sóng trên một lò xo
II. Các đặc trưng của một sóng hình sin
1. Sự truyền của một sóng hình sin
Dùng một sợi dây mềm, dài, căng ngang, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào một cần rung có tần số thấp. Cho cần rung dao động, làm đầu P của dây dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một sóng cơ có dạng hình sin lan truyền về đầu Q.
Sau thời gian T, dao động của điểm P đã truyền tới điểm P1, ở cách P một đoạn:
và P1 bắt đầu dao động hoàn toàn giống P.
Dao động từ P1 tiếp tục truyền xa hơn, thành thử dây có dạng một đường hình sin.
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
- Biên độ sóng (A) là biên độ dao động của các phần tử vật chất trong môi trường khi có sóng truyền qua.
+ Biên độ sóng có thể thay đổi theo vị trí.
+ Càng truyền đi xa, biên độ sóng càng giảm.
- Tần số sóng (f) là tần số dao động của các phần tử môi trường.
+ Tần số không thay đổi trong quá trình truyền sóng.
+ Liên hệ giữa tần số sóng (f) và chu kỳ sóng (T):
- Tốc độ sóng (vs) là tốc độ truyền trạng thái của dao động.
- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường (mật độ vật chất, tính đàn hồi,…).
- Tốc độ truyền sóng giảm dần theo thứ tự rắn, lỏng, khí.
- Sóng cơ học không truyền được trong chân không.
- Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì, đó cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau.
- Mối quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng của sóng: .
- Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Năng lượng sóng cơ tỉ lệ với bình phương biên độ sóng.
III. Phương trình sóng
- Trường hợp đơn giản nhất, ta xét sóng truyền trên trục Ox theo chiều dương. Giả sử trong quá trình truyền sóng, biên độ không giảm.
- Nguồn sóng đặt tại O, giả sử phương trình dao động của nguồn là
- Xét điểm M tại tọa độ x, thời gian sóng truyền từ O đến M là: .
- Dao động tại M ở thời điểm t chính là dao động tại O ở thời điểm ta có:
- Do nên ta có phương trình sóng
- Nhận xét:
+ Phương trình sóng là một hàm điều hòa theo cả không gian và thời gian, chu kỳ theo thời gian là T (gọi là chu kỳ), chu kỳ theo không gian là (gọi là bước sóng).
+ Cố định không gian, tức là cho x một giá trị cụ thể thì phương trình sóng trở thành phương trình dao động của phần tử môi trường tại vị trí đó.
+ Cố định thời gian, tức là cho t một giá trị cụ thể thì phương trình sóng là một hàm của không gian, mô tả hình dạng của sóng tại thời điểm đó.