Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

CHƯƠNG 2 SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM, NHÓM 5 1.Bùi Ngọc Mạnh 2.Nguyễn Xuân Mạnh …

- - - - Là một trong những đặc trưng vật lý quan trọng nhất của âm
    - - CƯỜNG ĐỘ ÂM
        
        KHÁI NIỆM
        
        Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian
        
        BIỂU THỨC
        
        P (W), W (J): năng lương phát ra âm
        
        S (m^2): diện tích miền truyền sóng
        
        I (W/m^2): cường độ âm
        
        Cường độ âm tại một điểm:
      - MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM
        
        L (dB): mức cường độ âm
        
        I (W/m^2): cường độ âm
        
        Io (10^-12 W/m^2): cường độ âm chuẩn ở f=1000Hz
    - - ÂM CƠ BẢN VÀ HỌA ÂM
        
        Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số fo thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2fo, 3fo, 4fo,... có cường độ khác nhau. Âm có tần số gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất. Âm có tần số 2fo, 3fo, 4fo,.. gọi là các họa âm thứ hai, thứ 3, thứ tư,..
        
        Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc cụ
      - Dao động âm tổng hợp vẫn là một dao động tuần hoàn nhưng không điều hòa. Đường biểu diễn dao động âm tổng hợp không phải là một đường hình sin mà là một đường có tính chất tuần hoàn nhưng có hình dang phức tạp
        
        Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lý của âm
        
        Một số đồ thị dao động âm
        
        Một số ví dụ về đồ thị dao động âm
  - - - Là sóng truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí khi đến tai ta sẽ làm cho màng nhĩ dao động, gây ra cảm giác âm
      - Trong chất khí và lòng chất lỏng, sóng âm là sóng dọc
      - Trong chất rắn có cả sóng dọc và sóng ngang
    - - Một vật dao động phát ra âm thì được gọi là một nguồn âm
      - Những âm có tần số xác định thì được gọi là nhạc âm còn những âm không có tần số xác định thì được gọi là tạp âm
    - - ÂM NGHE ĐƯỢC
        
        Là âm mà tai người có thể nghe được
        
        Có tần số thuộc khoảng từ 16Hz đến 20000Hz
      - HẠ ÂM
        
        Là âm mà tai người không thể nghe được nhưng một số loài vật như voi, chim bồ câu,...lại nghe được
        
        Có tần số bé hơn 16Hz
      - SIÊU ÂM
        
        Là âm mà tai người không nghe được nhưng 1 số loài như dơi, chó, cá heo,... lại nghe được
        
        Có tần số lớn hơn 20000Hz
    - - MÔI TRƯỜNG TRUYỀN ÂM
        
        Âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí nhưng không thể truyền được trong môi trường chân không
        
        Âm hầu như không thể truyền được qua các chất cách âm( bông, len)
      - TỐC ĐỘ TRUYỀN ÂM
        
        Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với tốc độ xác định. Mỗi môi trường có tốc độ truyền sóng khác nhau
        
        Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số sóng âm không đổi
        
        Tốc độ truyền sóng trong các môi trường: rắn>lỏng>khí
  - - - Là một đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với tần số âm. Âm có tần số càng lớn thì nghe càng cao và ngược lại.
    - - Là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm.
    - - Là một đặc trưng sinh lý của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết đến đồ thị dao động âm
  - - - Hai đầu có định=> hai đầu là nút sóng
    - - Một đầu bịt kín là nút, một đầu để hở là bụng
- - - - Hai nguồn kết hợp là hai nguồn thỏa mãn các điều kiện :
        +Dao động cùng tần số cùng phương
        +Có độ lệch pha không đổi theo thời gian
      - Định nghĩa :Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là sóng kết hợp.
    - - 2 nguồn cùng biên độ , độ lệch pha bất kì
        
        Phương trình giao thoa sóng
        
        biên độ dao động tổng hợp
        
        vận tốc dao động tại M
        
        phương trình sóng tổng hợp tại M
        
        Vị trí cực đại, cực tiểu giao thoa
        
        vị trí cực đại
        
        vị trí cực tiểu
        
        độ lệch pha của 2 sóng tại một điểm
        
        nhận xét : Quỹ tích các điểm dao động với biên độ cực đại hay cực tiểu là đường cong Hypebol nhận S1S2 làm các tiêu điểm . Các đường Hypebol được gọi chung là vân giao thoa cực đại hoặc cực tiểu
      - 2 nguồn cùng tần số, khác biên độ
        
        Phương trình sóng tổng hợp tại M
        
        Biên độ tổng hợp A
      - Hai nguồn cùng biên độ,cùng tần số, cùng pha
        
        những điểm tại đó dao động với biên độ cực đại là những điểm mà hiệuđường đi của hai sóng tới đó bằng nguyên lần bước sóng:
        d2 – d1 = k lamda
        
        những điểm tại đó dao động với biên độ cực tiểu là những mà hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng số nửa nguyên lần bước sóng:
        d2 – d1 = (2k +1) lamda/2
    - - Giao thoa là hiện tượng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định luôn luôn tăng cường nhau hoặc làm yếu nhau.
    - - hai nguồn cùng biên độ,tần số , cùng pha
        
        Số đường hybecbol dao động cực đại trên vùng giao thoa bằng số điểm giao thoa trừ 1
        
        Nếu O là trung điểm của đoạn S1S2 thì tại 0 hoặc các điểm nằm trên M đường trung trực của đoạn S1S2 sẽ dao động với biên độ cực đại và bằng : A(M)= 2A (vì lúc này d1= d2 )
        
        Số điểm dao động với Amin (luôn là số chẵn) là số giá trị của k thỏa
        mãn điều kiện
        
        Số điểm dao động với Amax (luôn là số lẻ) là số giá trị của k thỏa mãn điều kiện
      - hai nguồn cùng biên độ,tần số độ ℓệch pha bất kỳ
        
        Số điểm dao động cực tiểu trên S1S2
        
        Số điểm dao động cực đại trên S1S2
      - 2 nguồn S1S2 cùng biên độ,tần số, ngược pha
        
        số đường hybecbol dao động cực tiểu trên vùng giao thoa bằng số điểm
        không dao động
        
        Số điểm dao động cực đại
        
        Nếu O là trung điểm của đoạn S1S2 thì tại 0 hoặc các điểm nằm trênđường trung trực của đoạn S1S2 sẽ dao động với biên độ cực tiểu và bằng:
        A(M) = 0 ( vì lúc này d1= d2 )
        
        Số điểm dao động cực tiểu
      - Chú ý
        
        Khi 2 nguồn S1S2 cùng pha, ngược pha hay vuông pha thì vị trí cực đại, cực tiểu trên đoạn S1S2 có
        thể khác nhau, nhưng quy luật chung là:
        +khoảng cách giữa 2 cực đại liền kề hoặc 2 cực tiểu liền kề trên S1S2 là
        lamda/2
        +khoảng cách giữa 1 cực đại và 1cực tiểu liền kề trên S1S2 là
        lamda/4
    - - Hiệu đường đi của sóng từ hai nguồn đến M là
      - Độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn đến M là
      - Số điểm dao động cực tiểu
      - Số điểm dao động cực đại :
- - - - Là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. :pencil2: :
      - Chỉ truyền được trong môi trường : rắn, trên bề mặt chất lỏng. :fountain_pen:
      - vd: sóng trên mặt nước, sóng trên dây cao su, sóng khi ném hòn đá trên mặt nước..... :pen:
    - - Là loại sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. :!: :red_flag:
      - Truyền được trong MT: rắn, lỏng, khí. :!!:
      - vd: sóng âm, sóng trên lò xo, sóng dừng trên dây..... :<3:
  - - - φA>φB : sóng truyền từ A đến B :star:
      - Từ 2 đỉnh A,B gần C nhất vẽ mũi tên hướng về C.Mũi tên nào cắt chiều dao động tại C thì đó là chiều truyền sóng. :<3: :<3:
    - - A,B cùng pha: U(A)>U(B) :red_flag:
      - A,B ngược pha: U(A)=-U(B) :checkered_flag:
      - A,B vuông pha: U :recycle:(A)max thì U(B)=0
  - - - Uo = Acos(ωt + φ) :star: :fire:
    - - Thời gian sóng truyền đến M: delta t: S/v :beer_mugs:
      - Từ PT sóng tại M suy ra PT sóng tại O thì cộng thêm Delta phi. :tada:
      - Sóng tại M luôn trễ pha so với sóng tại O
  - - - Là biên độ dao động của 1 phẩn tử MT có sóng truyền qua.
      - Sóng truyền càng xa, biên độ A càng giảm
    - - Là khoảng thời gian để sóng lan truyền được 1 bước sóng.
      - T(sóng) =T( nguồn sóng)=T (mọi điểm trên phương truyền sóng)
    - - Là số bước sóng mà sóng lan truyền được trong 1s.
      - f (sóng)= f (nguồn sóng)= f (mọi điểm trên phương sóng)
    - - Phụ thuộc vào bản chất của môi trường(tính đàn hồi,mật độ MT).
      - V(rắn) > V(lỏng) > V(khí) :<3:
      - Tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
    - - Là khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha gần nhau nhất trên phương truyền sóng
      - Khi sóng truyền chỉ có f và T không đổi,còn v và bước sóng thay đổi :green_cross: :warning:
        
        v là tốc độ truyền sóng hay tốc độ lan truyền dao động trong môi trường
        
        Mỗi môi trường có một tốc độ truyền sóng khác nhau, và giá trị của v đối với mỗi môi trường là không đổi
        
        Cần phân biệt giữa tốc độ truyền sóng và tốc độ của vật khi dao động.
      - Là quãng đường sóng truyền được trong một chu kỳ
    - - Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha trên phương truyền bằng một bước sóng (λ).
      - Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động ngược pha trên phương truyền bằng nửa bước sóng (λ/2).
    - - Năng lương sóng tỉ lệ với bình phương biên độ dao động. :warning:
      - Sóng trên mặt nước E giảm tỉ lệ nghịch với khoảng cách. :warning:
      - Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lương
      - Sóng âm E giảm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. :warning:
- - - - Một số điểm luôn đứng yên gọi là nút
      - Xen kẽ giữa các nút là những điểm luôn luôn
        dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.
      - Khoảng cách giữa 2 bụng hoặc 2 nút liên tiếp là: λ/2
      - Khoảng cách giữa nút và bụng liên tiếp : λ/4
      - Hình biểu diễn
    - - Sóng dừng trên dây đàn hồi có đầu cản cố định
        
        sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới
        
        Điều kiện có sóng dừng
        
        l = kλ/2
        k = 1, 2, …k là số bó sóng, số bụng quan sát được ; số nút = (k +1)
      - sóng dừng trên dây đàn hồi có một đầu cố định, một đầu tự do
        
        sóng phản xạ
        luôn ngược pha với sóng tới
        
        Điều kiện có sóng dừng
        
        l = (2k+1) λ/4 ( k ∈ N)
        k = 0, 1, 2, …k là số bó sóng quan sát được, số bụng = số nút = (k +1)
  - - - Nếu dây được nối với cần rung được nuôi bằng dòng điện xoay chiều có tần số của dòng điện là f thì dây sẽ dung với tần số 2f
      - Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp một điểm thuộc bụng sóng đi qua VTCB là T/2
      - Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng Δt = T/2
      - Đầu dây thả buông thì đó là bụng sóng
      - Đầu dây gắn với cần rung, (âm thoa ) hoặc điểm cố định => đó là điểm nút
  - - - M,N cùng pha ( đối xứng qua nút)
      - N, P cùng pha ( đối xứng qua bụng )