[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 9: SÓNG DỪNG
Phần 1: LÝ THUYẾT + CÂU HỎI LIÊN QUAN
I. Sự phản xạ của sóng
1/ Phản xạ của sóng trên vật cản cố định
Thí nghiệm: Dùng một sợi dây mềm, dài vài mét, đầu [imath]Q[/imath] gắn vào tường. Cầm căng đầu [imath]P[/imath], giật mạnh lên trên rồi trở về chỗ cũ. Biến dạng của dây truyền từ [imath]P[/imath] đến [imath]Q[/imath] hướng lên trên (hình [imath]a/[/imath]). Khi tới [imath]Q[/imath] nó phản xạ lại [imath]P[/imath] và hướng xuống dưới (hình [imath]b/[/imath])
Vậy: Khi phản xạ trên vật cản cố định, biến dạng đã bị đổi chiều | |
C1
Vật cản ở đây là tường tại [imath]Q[/imath]
- Nếu cho [imath]P[/imath] dao động điều hòa thì sẽ có sóng hình [imath]\sin[/imath] lan truyền từ [imath]P[/imath] đến [imath]Q[/imath], gọi là sóng tới.
- Tới [imath]Q[/imath], sóng phản xạ luôn ngược chiều với biến dạng từ sóng tới, nên có thể nói sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới tại đó.
Vậy: Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
2/ Phản xạ của sóng trên vật cản tự do
Thí nghiệm: Làm thí nghiệm như hình [imath]9.1[/imath] nhưng cầm đầu [imath]P[/imath] để dây thõng xuống tự nhiên theo đường thẳng đứng. Giật mạnh đầu [imath]P[/imath] sang phải rồi trở về ngay để tạo biến dạng nhỏ sang phải. Khi truyền tới [imath]Q[/imath], biến dạng lại phản xạ trở lại nhưng không bị đổi chiều.
Kết luận: Khi phản xạ trên vật cả tự do, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ | |
C2
Vật cản ở đây là vật cản tự do
II. Sóng dừng
Xét sóng dừng trên một sợi dây:
Cho đầu [imath]P[/imath] dao động liên tục thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau, gọi là các sóng kết hợp. Kết quả là trên dây xuất hiện những điểm đứng yên (gọi là nút) và những điểm luôn dao động với biên độ lớn nhất (gọi là bụng)
Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng | |
1/ Sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định
[imath]a/[/imath] [imath]P,Q,M,N[/imath] là các điểm đứng yên nên gọi là nút
[imath]b/[/imath] Vị trí các nút: Hai nút liên tiếp cách nhau [imath]\dfrac{\lambda}{2}[/imath]
[imath]c/[/imath] Vị trí các bụng: Hai bụng liên tiếp cách nhau [imath]\dfrac{\lambda}{2}[/imath]
[imath]d/[/imath] Điều kiện có sóng dừng trên một sợi dây hai đầu cố định thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
[imath]l=k.\dfrac{\lambda}{2}[/imath] với [imath]k \in Z[/imath] | |
2/ Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do
+ Đầu [imath]P[/imath] cố định là nút, đầu [imath]Q[/imath] tự do là bụng
+ Khoảng cách hai nút liên tiếp, hai bụng liên tiếp vẫn là [imath]\dfrac{\lambda}{2}[/imath]
+ Điều kiện có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài sợi dây bằng một số lẻ lần [imath]\dfrac{\lambda}{4}[/imath]
[imath]l=(2k+1)\dfrac{\lambda}{4}[/imath] với [imath]k \in Z[/imath] | |
Tổng kết
- Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau.
- Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau.
- Sóng tới và sóng phản xạ, nếu truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo thành một hệ sóng dừng
- Trong sóng dừng, có một điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng. Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp bằng nửa bước sóng |
------
Xem thêm:
HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 12