Sóng cơ là gì? và Phân loại sóng cơ – HocHay

Sóng cơ là dao động cơ học lan truyền trong một môi trường. 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.

• Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.
• Sóng dọc: là sóng mà trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí.
• Sóng cơ không truyền được trong chân không.

• Chu kì và tần số sóng: là chu kì và tần số dao động của các phần tử trong môi trường.

óđộồTsóng=Tdaođộng=Tnguồn

óđộồfsóng=fdaođộng=fnguồn

• Biên độ sóng: Biên độ tại một điểm là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

óđộAsóng=Adaođộng

• Bước sóng λ: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất nằm trên phương truyền sóng dao động cùng pha hay chính là quãng đường sóng truyền trong một chu kì.
• Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường. 

Trong một môi trường đồng chất, tốc độ truyền sóng không đổi: 

v=st=const

Trong một chu kì T sóng truyền đi được quãng đường là λ, tốc độ truyền sóng trong một môi trường là:

v=λT=λf

• Năng lượng của sóng: Là năng lượng từ các phần tử trong môi trường truyền qua nhau. Năng lượng sóng tại một điểm tỉ lệ bình phương biên độ sóng tại điểm đó.

• Độ lệch pha:

Giữa hai điểm trên một phương truyền sóng cách nhau một đoạn x (hoặc d) có độ lệch pha là:

Δφ=ωxv=2πxλ=2πdλ

Chú ý:

– Hai dao động cùng pha khi hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha. 

Δφ=k2π→d=kλ

– Hai dao động ngược pha khi hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng số bán nguyên lần bước sóng thì dao động ngược pha

Δφ=(2k+1)π→d=(k+12)λ

– Hai dao động vuông pha khi có hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau một khoảng số bán nguyên lần nửa bước sóng thì dao động vuông pha.

Δφ=(2k+1)π2→d=(k+12)λ2

• Phương trình truyền sóng:

Nếu dao động tại O là uo=Acos(ωt+φo), dao động được truyền đến M cách O một khoảng OM = x với tốc độ v thì dao động tại M sẽ trễ pha Δφ=2πxλ so với dao động tại O, tức là ∆φ=pha(uM)–pha(uO)=−2πxλ, do đó biểu thức sóng tại M sẽ là:

uM=Acos(ωt+φo−2πxλ

Sóng tại điểm M có tính chất tuần hoàn theo thời gian với chu kì T và tuần hoàn theo không gian với chu kì bằng bước sóng λ.