BÀI 9. SÓNG NGANG, SÓNG DỌC, SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ
Trang bìa
Trang bìa
BÀI 9. SÓNG NGANG. SÓNG DỌC. SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG CỦA SÓNG CƠ
Ảnh
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Câu hỏi khởi động
Khởi động: Sóng mặt nước và sóng âm truyền trong không khí có đặc điểm gì chung và riêng?
Trả lời: + Sóng trên mặt nước và sóng âm truyền trong không khí đều là sóng cơ. + Sóng trên mặt nước là sóng ngang còn sóng âm truyền trong không khí là sóng dọc. truyền sóng, ...
Ảnh
Sóng ngang
Định nghĩa
+ Trong thí nghiệm ở Hình 8.1 các phần tử nước tại 0, rồi tại M dao động lên, xuống theo phương thẳng đứng, trong khi sóng truyền từ 0 đến M theo phương ngang. + Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.
Ảnh
Câu hỏi ứng dụng
Câu hỏi: Hình 9.1 mô tả một sóng ngang truyền trên dây dàn hồi. Hãy quan sát các mũi tên, từ đó chỉ ra phương dao động của các phần tử của dây và phương truyền sóng.
Ảnh
Trả lời: Phương dao động của các phần tử của dây là dao động lên xuống theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Phương truyền sóng là phương ngang.
Sóng dọc
Định nghĩa
+ Đặt một lò xo ống dài và mềm trên mặt bàn nhẵn. Dùng tay cầm một đầu lò xo và cho bàn tay dao động dọc theo trục của lò xo. Các vòng của lò xo ở sát bàn tay lần lượt bị nén rồi bị dãn. Nhờ có lực đàn hồi giữa các vòng lò xo mà các biến dạng nén – dãn lan truyền đi xa dọc theo trục của lò xo (Hình 9.2). + Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc.
Ảnh
Câu hỏi ứng dụng
Câu hỏi: Dựa vào Hình 9.1 và Hình 9.2, hãy chỉ ra điểm giống và khác nhau giữa sóng dọc và sóng ngang.
Trả lời: + Sóng dọc và sóng ngang trong hình có cùng phương truyền sóng. + Sự khác nhau giữa sóng dọc và sóng ngang: - Sóng ngang tạo ra dao động theo phương pháp tuyến nhưng sóng dọc tạo ra dao động song song với phương truyền của sóng. - Sóng ngang có dao động theo nhiều phương khác nhau, nhưng sóng dọc chỉ dao động theo một phương. - Sóng biển tự nhiên được tạo ra bởi sự chồng chất của sóng dọc và sóng ngang.
Ảnh
Quá trình truyền năng lượng bởi sóng
Định nghĩa
+ Trong thí nghiệm Hình 8.1, khi sóng lan truyền đến đâu thì các phân tử nước ở đó bắt đầu dao động. Năng lượng dao động mà các phân tử nước này có được là do sóng mang năng lượng của nguồn đến cho chúng. + Các phân tử nước chỉ dao động tại chỗ, quanh vị trí cân bằng của nó chứ không chuyển động theo sóng. Điều đó chứng tỏ sóng mang năng lượng mà không mang các phân tử nước đi theo. + Đối với sóng dọc trên lò xo thì năng lượng được truyền đi bằng sự nén, dãn liên tiếp của các vòng lò xo. + Mọi sóng cơ khác như sóng âm đều mang năng lượng đi xa theo cách như vậy.
Sử dụng mô hình sóng đê giải thích một số tính chất của âm
Định nghĩa
+ Sóng dọc chạy trên lò xo là mô hình giúp ta hiểu được sự lan truyền và một số tính chất của sóng âm. + Nguồn âm dao động làm cho các phân tử không khí trên dao động theo phương truyền âm, các phân tử không khí dao động lệch pha nhau tạo nên các lớp không khí nén, dãn giống như ở lò xo. Các nén, dãn này truyền đi tạo thành sóng âm theo mọi hướng trong không khí Hình 9.3 chỉ xét sóng âm truyền theo hướng Ox. Khi sóng âm truyền đến tai người làm cho màng nhĩ dao động, do đó ta nghe được âm thanh.
Ảnh
Cách nhận biết sóng
Như vậy, dù không nhìn thấy sóng âm nhưng ta lại có thể nghe được âm. Biên độ của sóng âm càng lớn thì biên độ dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng to. Tần số của sóng âm c lớn thì tần số dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng cao.
Ảnh
Hoạt động ứng dụng
Hoạt động: Quan sát Hình 9.4 mô tả biên độ và tần số của âm qua dao động kí để trả lời các câu hỏi sau: + Ở Hình 9.4a loa phát ra âm có chu kì bằng bao nhiêu? * * * So với Hình 9.4a: + Ở hình nào biên độ âm lớn hơn nhưng tần số không thay đổi? + Ở hình nào tần số âm giảm nhưng không giảm biên độ? + Ở hình nào biên độ âm giảm nhưng không giảm tần số?
Ảnh
- - Giải thích Hoạt động
Giải thích: + Hình 9.4a loa phát ra âm có chu kì bằng 2,5 ms. + Hình 9.4b biên độ âm lớn hơn nhưng tần số không thay đổi. + Hình 9.4e tần số âm giảm nhưng biên độ không đổi. + Hình 9.4c biên độ âm giảm nhưng tần số không đổi. + Hình 9.4d tần số âm tăng nhưng biên độ không đổi.
Ảnh
Bài tập luyện tập
Bài tập 1
Câu hỏi 1: Tại thời điểm mà sóng trên lò xo được mô tả trên Hình 9.2. Hãy xác định: a) Sóng đã truyền được bao nhiêu bước sóng? b) Trong các điểm X, Y, Z điểm nào là điểm chưa dao động?
Trả lời: a) Nhìn vào hình ảnh ta thấy lò xo có 2 khoảng dãn, 3 khoảng nén nên có thể thấy được sóng đã thực hiện 2 dao động tương ứng với 2 bước sóng. b) Trong các điểm X, Y, Z điểm X điểm chưa dao động vì sóng chưa truyền đến.
Bài tập 2
Câu hỏi 2: Dải tần số mà một học sinh có thể nghe thấy từ 30 Hz đến 16000 Hz. Tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Tính bước sóng ngắn nhất của âm thanh trong không khí mà bạn học sinh đó nghe được.
Trả lời: + Dải tần số mà học sinh có thể nghe thấy từ 30 Hz đến 16000 Hz + Nên bước sóng ngắn nhất của âm thanh trong không khí mà bạn học sinh đó nghe được ở tần số 16000Hz.
Ảnh
Dặn dò
- Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Ôn lại các kiến thức vừa học. Làm thêm bài tập trong sách bài tập. Chuẩn bị trước bài sau.
- Cảm ơn
Ảnh