Chu kì, tần số, biên độ sóng? công thức tính bước sóng và tốc độ truyền sóng? Phương trình sóng? Vật lí 11 bài 6 CTST

Vậy Các đặc trưng vật lí của sóng là gì? Chu kì, tần số, biên độ sóng ra sao? công thức tính bước sóng và tốc độ truyền sóng như nào? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

1. Các đại lượng đặc trưng của sóng

Chu kì, tần số, biên độ sóng

· Chu kì và tần số của sóng cũng là chu kì và tần số của nguồn sóng.

· Biên độ sóng cơ tại một điểm là biên độ dao động của phần tử môi trường tại điểm đó.

Những điểm trên phương truyền sóng có li độ cực đại được gọi là đỉnh sóng.

· Phân loại sóng âm theo tần số

- Sóng âm nghe được có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.

- Sóng hạ âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz. Sóng hạ âm có thể được phát ra từ những hiện tượng như động đất, sấm, núi lửa. Một số lại vật có thể sử dụng sóng hạ âm như voi, hà mã, …

- Sóng siêu âm có tần số lớn hơn 20 000 Hz. Một số loài vật có thể cảm thụ được sóng siêu âm như chó, dơi,…

Bước sóng và tốc độ truyền sóng

- Bước sóng là quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kì dao động.

λ = vT

- Tốc độ truyền sóng được xác định bằng thương số giữa quãng đường sóng truyền đi được và thời gian để sóng truyền đi quãng đường đó.

Lưu ý:

- Sự truyền sóng cơ là sự truyền dao động giữa các phần tử của môi trường truyền sóng. Trong quá trình sóng được truyền đi, mỗi phần tử thực hiện dao động quanh vị trí cân bằng xác định của nó.

- Tốc độ truyền sóng trong một môi trường xác định thường là hằng số. Tốc độ dao động là tốc độ một chất điểm thực hiện dao động quanh vị trí cân bằng, là đại lượng biến đổi theo thời gian.

- Tốc độ truyền sóng phụ thuộc cà đặc tính của môi trường truyền như mật độ môi trường, tính đàn hồi, nhiệt độ, áp suất,…

- Tần số không phụ thuộc vào môi trường.

Cường độ sóng

Cường độ sóng I là năng lượng sóng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

Trong hệ SI, cường độ sóng có đơn vị là W/m².

 là công suất của sóng và S là diện tích mà năng lượng sóng E truyền qua trong khoảng thời gian Δt.

2. Phương trình sóng

Giả sử nguồn sóng có phương trình: u = Acos(ωt) 

Phương trình sóng truyền theo trục Ox:  

- Phương trình sóng có tính tuần hoà theo không gian với chu kì λ và theo thời gian với chu kì T.

- Tại cùng một thời điểm, dao động tại điểm M trễ pha hơn dao động tại nguồn một góc  (với x là khoảng cách từ điểm M đến nguồn).

Mở rộng:

Mức cường độ âm:  (đơn vị dB)

I₀ = 10^-12 W/m² là cường độ âm nhỏ nhất tai người có thể nghe được ở tần số 1000 Hz.