KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Trong cuộc sóng hằng ngày, chúng ta thường gặp hay nghe đến nhiều loại sóng như: sóng nước, sóng âm, sóng vô tuyến, sóng biển, sóng địa chấn,... Vậy sóng được hình thành như thế nào và có những đặc điểm gì?

Giải chi tiết:

- Sóng biển được tạo ra dưới tác dụng của gió nhưng đôi khi cũng do các hoạt động địa chấn. Các phân tử nước tham gia vào chuyển động sóng chỉ xoay vòng tại chỗ và có ít chuyển động tịnh tiến.

- Sóng có những đặc điểm: chiều dài sóng, chu kì sóng, chiều cao sóng, biên độ sóng, độ dốc sóng, năng lượng sóng, vận tốc truyền sóng,...

I. THÍ NGHIỆM TẠO SÓNG MẶT NƯỚC

Câu 1: Thí nghiệm:

Hãy quan sát chuyển động của miếng xốp trong thí nghiệm Hình 8.1 và cho biết miếng xốp có chuyển động ra xa nguồn cùng với sóng không?

Giải chi tiết:

Miếng xốp không chuyển động ra xa nguồn cùng với sóng vì các phần tử môi trường chỉ dao động trong một phạm vi không gian rất hẹp, trong khi sóng truyền đi rất xa.

II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH SÓNG

Câu 1: Trong đồ thị của sóng hình 8.2d, những điểm nào trong các điểm M, N, P trên phương Ox dao động lệch pha , ngược pha, đồng pha với nhau?

Giải chi tiết:

- Các phần tử nước dao động lệch pha là: M và N, N và P.

- Các phần tử nước dao động ngược pha là: O và N, M và P.

- Trong các điểm O. M, N, P không có điểm nào dao động đồng pha.

III. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

Câu 1: Khi quan sát một hồ nước rộng, ta nhìn thấy có những gợn sóng lan truyền qua trước mặt. Hãy đề xuất cách đo các đại lượng đặc trưng của sóng như: chu kì của sóng, bước sóng, tốc độ truyền sóng trên mặt nước.

Giải chi tiết:

Ta có thể đánh dấu 1 điểm trên mặt nước sau đó ta đếm số đỉnh sóng đi qua điểm đó (n) và dùng đồng hồ bấm giờ để xác định thời gian (t), từ đó ta xác định được chu kì sóng.

Ta xác định khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp là 1 bước sóng.

Từ đó xác định tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:

Câu 2: Trên mặt hồ yên lặng, một người làm cho con thuyền dao động tạo ra sóng trên mặt nước. Thuyền thực hiện được 24 dao động trong 40 s, tạo ra sóng cao 12 cm so với mặt hồ khi yên lặng và ngọn sóng tới bờ cách thuyền 10 m sau 5 s. Với số liệu này, hãy xác định:

a) Chu kì dao động của thuyền.

b) Tốc độ lan truyền sóng trong môi trường.

c) Bước sóng.

d) Biên độ sóng.

Giải chi tiết:

a) Chu kì dao động: .

b) Tốc độ lan truyền của sóng:

c) Bước sóng: .

d) Biên độ sóng bằng độ cao của ngọn sóng so với mặt hồ yên lặng: A = 12 cm.

Câu 4: Hình 8.4 là đồ thị (u - t) của một sóng âm trên màn hình của một dao động kí. Biết mỗi cạnh của ô vuông theo phương ngang trên hình tương ứng với 1 ms. Tính tần số của sóng âm.

Giải chi tiết:

Từ đồ thị ta thấy 1 chu kì sóng tương ứng với 3 ô vuông. Suy ra T = 3 ms.

Tần số:

Câu 5: Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, nếu ta thay đổi tần số dao động của nguồn sóng thì đại lượng nào sau đây không thay đổi?

A. Chu kì sóng.

B. Bước sóng.

C. Tần số sóng.

D. Tốc độ truyền sóng.

Giải chi tiết:

Đáp án đúng: D. Tốc độ truyền sóng.