Khi sóng tới truyền trên một sợi dây tới gặp một vật cản cố định thì bị phản xạ và truyền ngược lại.. Sóng phản xạ:.[r]
(1)Tiết 25 Bài 15 VẬT LÍ Lớp 12NC
GIÁO VIÊN THỰC HIỆN TRẦN VIẾT THẮNG
(2)1 SỰ PHẢN XẠ
1 SỰ PHẢN XẠ
SÓNG
SĨNG 2 SÓNG DỪNG 2 SÓNG DỪNG
Tiết 25 Bài 15 VẬT LÍ Lớp 12NC
NỘI DUNG BÀI HỌC
(3)1 Phản xạ sóng
B A
h15.a
B A
h15.b
a Đưa đầu A dây lên xuống
theo phương vng góc với dây để tạo biến dạng truyền dây h.15a
b Cho đầu A dao động điều hồ
theo phương vng góc với dây để tạo sóng tới sóng phản xạ truyền dây h.15b
Khi sóng tới truyền sợi dây tới gặp vật cản cố định thì bị phản xạ truyền ngược lại Sóng phản xạ:
+ có bước sóng với sóng tới,
(4)1 Phản xạ sóng
B A
h15.a
B A
h15.b
(5)1 Phản xạ sóng
B A
h15.a
B A
h15.b
(6)2 Sóng dừng
B A
h15.a
B A
h15.b
(7)2 SÓNG DỪNG
(8)2 SÓNG DỪNG
(9)B A
Sóng tới
Sóng phản xạ
2 SĨNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG Quan sát tượng
(10)2 SÓNG DỪNG
(11)2 SÓNG DỪNG
(12)A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B 2 SÓNG DỪNG
(13)2 SÓNG DỪNG
(14)B A
Sóng tới
Sóng phản xạ
B
2 SĨNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG Quan sát tượng
(15)B A
Sóng tới
Sóng phản xạ
A
2 SĨNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG Quan sát tượng
(16)2 SÓNG DỪNG 2 SÓNG DỪNG
Tăng tần số dao động đầu A sóng tới sóng phản xạ thay đổi Khi tần số tăng tới giá trị ta khơng cịn quan sát sóng tới sóng phản xạ nửa, dây xuất điểm dao động với biện độ cực đại (gọi bụng sóng), xen kẽ với điểm khơng dao động (gọi nút sóng) Các điểm nút bụng cố định sợi dây
B A
h15.a
B A
h15.b
(17)2 SÓNG DỪNG 2 SÓNG DỪNG
Như vậy: với tần số thích hợp dây xuất điểm đứng yên xếp xen kẽ đặn với điểm dao động với biên độ cực đại Đó tượng sóng dừng
Những điểm đứng yên gọi nút sóng dừng
Những điểm dao động vơi biên độ cực đại gọi bụng sóng dừng
B A
(18)2 SÓNG DỪNG
2 SĨNG DỪNG A B
Giải thích:
B
A M
d Xét dao động điểm M
dây cách đầu cố định B d
uB=Acos(t) = Acos(2πft).
Giả sử vào thời điểm t sóng tới B có biểu thức: P.T sóng phản xạ B: u/
B= - Acos(2πft) = Acos(2πft - π) P.T sóng phản xạ gây M: u/
M = Acos(2πft – π -2πd/ ) P.T sóng tới gây M: uM = Acos(2πft + 2πd/).
(19)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG A B
Giải thích:
B
A M
d
u/
M = Acos(2πft – π -2πd/ ) uM = Acos(2πft + 2πd/).
P.T sóng tổng hợp M: u = uM + u/
M
Sử dụng :
cos cos 2cos cos
2 ) d 2 ft 2 cos( A ) d 2 ft 2 cos( A u + + = ) 2 ft 2 cos( a ) 2 ft 2 cos( ) 2 d 2 cos( A 2
u
+ =
(20)2 SÓNG DỪNG
2 SĨNG DỪNG A B
Giải thích:
B
A M
d
P.T sóng tổng hợp M: u = uM + u/
M
Với a biên độ sóng tổng hợp M, phụ thuộc d = MB
) 2 d 2 cos( A 2 a + =
* a = amax= 2A khi ) 1
2 d
2
cos( + = ± ) 2 ft 2 cos( a
u =
Hay điểm cách nút B số bán nguyên lần nửa bước sóng (vị trí bụng sóng cách nút B)
2 ) 2 1 k (
(21)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG A B
Giải thích:
B
A M
d
* a = amax= 2A khi
2 ) 2 1 k (
d = + Với k = 0,1, 2, 3,….
* a = 0, M nút sóng khi ) 0
2 d
2
cos( + =
Hay điểm cách nút B số nguyên lần nửa bước sóng (vị trí nút sóng cách nút B)
2 k
(22)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG A B
d Điều kiện có sóng dừng
1 Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định
l
B
2
- Hai bụng (hai nút) liên tiếp cách khoảng
2
2
Hai đầu nút Một đầu nút, đầu bụng
2 k
l = l = (k + 21) 2
(23)B A
2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG A
B
Đối với dây có đầu cố định đầu tự
Nhận xét:
2 ) 2 1 k
(
(24)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG
Đối với dây có đầu tự
Khi có sóng dừng đầu tự sẽ bụng sóng
Đầu gắn với nguồn dao động biên độ nhỏ gần nút
Khoảng cách hai nút (ho c ặ 2 b ng) liên tiếp nửa bước ụ
soùng B
A l 2 Nhận xét: 2 ) 2 1 k (
(25)l
2
SÓNG DỪNG
SÓNG DỪNG
5) Điều kiện để có sóng dừng
a) Đối với sợi dây có hai đầu cố định, Chiều dài của dây số nguyên lần nửa bước sóng :
l = k
2 Với k = 1, 2, …
(26)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG
5) Điều kiện để có sóng dừng
b Đối với dây có đầu tự Chiều dài dây số bán nguyên lần nửa bước sóng
Với k = 1, 2, …
B A l 2 2 ) 2 1 k (
(27)2 SÓNG DỪNG
2 SÓNG DỪNG
Ứng dụng
Có thể ứng dụng tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng dây Dựa vào m i quan h gi a ố ệ ữ đạ ượi l ng v,λ,f ?
(28)3 CỦNG CỐ
3 CỦNG CỐ
Một sợi dây đàn hồi chiều dài AB = l = 1,6m đầu B bị kẹp chặt , đầu A buộc vào nguồn rung với tần số 500Hz tạo sóng dừng có bụng A B hai nút Xác định vận tốc truyền sóng dây
Đáp án
V = 400m/s
(29)CÂU 1 : sóng dừng
A sóng khơng lan truyền bị mơt vật cản chặn lại
B sóng tạo thành hai điễm cố định một môi trường
C sóng tạo thành giao thoa sóng tới sóng phản xạ.
D sợi dây mà hai đầu cố định
ĐÁP ÁN :
CAÂU C
3 CỦNG CỐ
(30)1.Một sóng lan truyền với vận tốc 200m/s có bước
sóng 4m Tần số chu kì sóng là? A 50Hz ; 0,02 s
B 0,05Hz, 200s C 800Hz, 0,125s D 5Hz, 0,2s
Bài Tập
3 CỦNG CỐ
(31)2 Một sợi dây dài 2m,một đầu cố định,đầu còn lại A gắn vào nguồn dao động với chu kì 1/50s Người ta đếm nút sóng, đầu A xem nút sóng.Vận tốc sóng truyền dây bao nhiêu?
A 50m/s B 25m/s
C 57,2m/s D 75m/s
Bài Tập
3 CỦNG CỐ
(32)3.Một dây đàn dài 80cm phát âm có tần số 120 Hz Quan sát dây đàn thấy có nút 2 bụng Vận tốc sóng dây bao
nhiêu?
A 16m/s B 76,8m/s
C 54,8m/s D 96m/s
Bài Tập
3 CỦNG CỐ