sóng cơ học

Định nghĩa. Sóng cơ là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất đàn hồi (rắn, lỏng, khí) theo thời gian.

Hiểu bằng hình ảnh. Ném hòn đá xuống mặt hồ phẳng lặng, các gợn sóng hình tròn lan rộng ra. Các giọt nước chỉ nhấp nhô tại chỗ, cái lan truyền đi xa là "trạng thái dao động" và năng lượng.

Công thức cần nhớ

• Bước sóng $\lambda$ là quãng đường sóng truyền trong 1 chu kì: $\lambda = v \cdot T = \dfrac{v}{f}$
• Phương trình sóng tại nguồn O: $u_O = A\cos(\omega t)$
• Phương trình sóng tại M cách O một đoạn $x$: $u_M = A\cos\left(\omega t - \dfrac{2\pi x}{\lambda}\right)$

Ví dụ giải từng bước. Nguồn $f = 50$ Hz tạo sóng trên dây với vận tốc $v = 10$ m/s. Tính bước sóng.

• Bước 1: Tóm tắt $f = 50$ Hz, $v = 10$ m/s.
• Bước 2: Dùng công thức $\lambda = \dfrac{v}{f}$.
• Bước 3: $\lambda = \dfrac{10}{50} = 0.2$ m $= 20$ cm.

Cách nhận biết. Đề cho $v, f$, hỏi khoảng cách giữa các gợn lồi liên tiếp, hoặc độ lệch pha.

Lỗi hay gặp:

• Nghĩ rằng hạt vật chất bị cuốn trôi theo sóng. Thực ra hạt chỉ dao động tại chỗ.
• Sai đơn vị: $\lambda$ trong phương trình sóng phải có cùng đơn vị với $x$.

Liên hệ thực tế. Động đất lan truyền dưới dạng sóng cơ. Âm thanh ta nghe cũng là sóng cơ truyền trong không khí.

Mẹo làm trắc nghiệm. Khoảng cách giữa $n$ đỉnh sóng liên tiếp là $(n-1)\lambda$. Sóng cơ KHÔNG truyền được trong chân không!