Các đặc trưng vật lí của sóng SVIP

1. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG

➤ Chu kì, tần số, biên độ sóng

Li độ của một phần tử sóng so với vị trí cân bằng là khoảng cách từ phần tử sóng đó đến vị trí cân bằng.

Biên độ sóng là độ lệch lớn nhất của phần tử sóng khỏi vị trí cân bằng. Kí hiệu: \(A\), đơn vị: mét (m).

Chu kì sóng chính bằng chu kì dao động của phần tử sóng. Kí hiệu: $T$, đơn vị: giây (s).

Tần số sóng là số dao động mà mỗi phần tử sóng thực hiện trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu: $f$, đơn vị: héc (Hz).

Tần số của một sóng liên hệ với chu kì sóng theo công thức:

\(f=\dfrac{1}{T}\)

Chu kì và tần số của sóng lần lượt 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

❗Phân loại sóng âm theo tần số 

Một số loài vật có thể sử dụng sóng hạ âm để giao tiếp như voi, hà mã,...

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 mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động. Kí hiệu là \(\lambda\), đơn vị là mét (m).

\(\lambda=vT=\dfrac{v}{f}\)

Tốc độ truyền sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một đơn vị thời gian. Kí hiệu là $v$, đơn vị là mét trên giây (m/s).

\(v=\dfrac{s}{\Delta t}\)

❗Phân biệt tốc độ truyền sóng và tốc độ dao động.

➤ Cường độ sóng

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

\(I=\dfrac{E}{S\Delta t}=\dfrac{P}{S}\)

Đơn vị cường độ sóng là W/m².

Trong đó: 

• \(P=\dfrac{E}{\Delta t}\) là công suất của sóng (tính theo W).
• \(S\) là diện tích mà năng lượng sóng $E$ (tính theo J).
• \(\Delta t\) là khoảng thời gian mà năng lượng sóng truyền qua (tính theo $s$).

2. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG

Phương trình sóng truyền theo trục Ox là:

\(u=Acos\left(\dfrac{2\pi}{T}t-\dfrac{2\pi}{\lambda}x\right)\)

Trong đó:

• $t$ là thời điểm đang xét (tính theo s).
• $T$ là chu kì sóng (tính theo s).
• $x$ là khoảng cách từ một điểm trên dây đến nguồn (tính theo m).
• $\lambda$ là bước sóng (tính theo m).

Lưu ý: Tại cùng một thời điểm, dao động tại điểm M trễ pha hơn dao động tại nguồn một góc \(\dfrac{2\pi x}{\lambda}\) (với $x$ là khoảng cách từ điểm M đến nguồn).