tailieunhanh - Bài giảng Sóng cơ học: Sóng dừng-sóng âm

Phương pháp giải bài tập. Nắm được các khái niệm: Sóng phản xạ, đặc điểm sóng phản xạ, sóng dừng, nút sóng và bụng sóng | ĐẶNG VIỆT HÙNG Bài giảng Sóng cơ học Bài giảng SÓNG DỪNG - SÓNG ÂM I. SÓNG DỪNG 1. Phương pháp giải bài tập Nắm được các khái niệm Sóng phản xạ đặc điểm sóng phản xạ sóng dừng nút sóng và bụng sóng. Thiết lập phương trình sóng dừng Giả sử có một nguồn âm đặt tại A để tạo thành sóng dừng. Xét dao động của một phần tử M đặt cách đầu B cố định một khoảng d. Giả sử vào thời điểm t sóng đến B có phương trình uB Acos ot khi đó phương trình sóng tới r 2nd d tại M là uM AcosI mt 21 I l À J Phương trình sóng phản xạ tại B có phương trình u B -uB -Acos mt Acos mt n . Khi đó phương trình sóng phản xạ tại M là . _ 2ndd u M Acos I mt n I l À J Tại M nhận được sóng tới và sóng phản xạ các sóng này thỏa mãn điều kiện giao thoa nên phương trình dao động tổng hợp tại M là u uM u M A cos I mt - I A cos I mt n n I 2A cos I - n I cos I mt n I l À J l À J l À 2 J l 2 J Từ phương trình ta có biên độ dao động tổng hợp tại M là AM . 2nd n 2Acos I --- l À 2 . . 2nd 2Asin I - l À Biên độ dao động đạt cực đại hay tại M là bụng sóng khi Khi đó khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là A dk 1 Vậy khoảng cách gần nhất giữa hai bụng sóng là À 2. Biên độ dao động đạt cực tiểu hay tại M là nút sóng khi sin I I 0 l À J k 1 À Khi đó khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp là A dk 1 - dk - 2 Vậy khoảng cách gần nhất giữa hai nút sóng là À 2. Nhận xét - Do các bụng và nút sóng cách đều nhau nên khoảng cách gần nhất giữa một bụng sóng và một nút sóng là À 4. - Nếu M là nút sóng thì vị trí của các nút sóng được tính kÀ thông qua biểu thức xM 2 với k là số bụng sóng có trên đoạn MB. - Nếu M là bụng sóng thì vị trí của các bụng sóng được kÀ À tính thông qua biểu thức xM Y với k là số bụng sóng có trên đoạn MB không tính nửa bụng tại M. Điều kiện có sóng dừng kÀ kv - Khi hai đầu đều là nút sóng thì chiều dài dây phải thỏa mãn L 2 hay f -2L . 2nd d 2nd n 2k 1 À sin I I 1 kno d l À J À 2 2 k 1 1 À 2k 1 À À dk ------------------- 42 k 1 2nd kÀ kn o d À k_À_À 2 2 1 .4. IẾN với k là số bụng sóng có trên dây.