Tốc độ truyền âm của một âm trong không khí và trong nước lần lượt là 330 m/s và 1450 m/s. Khi âm truyền từ trong không khí vào trong nước thì bước sóng của nó tăng lên bao nhiều lần?
A. 0,25 lần
B. 0,23 lần
C. 4 lần
D. 4,4 lần.
Các câu hỏi về sóng cơ truyền từ không khí vào nước thường khiến nhiều học sinh lúng túng. Nội dung các câu hỏi thường xoay quanh sự thay đổi của đại lượng. Nếu không nắm chắc kiến thức các em sẽ dễ bị nhầm lẫn. Sau đây là 4 điểm đặc trưng nhất định phải nhớ đề làm làm tốt câu hỏi về chủ đề này.
Sự thay đổi đại lượng khi sóng cơ truyền từ không khí vào nước
Khi sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì tần số sóng không thay đổi. Còn các đại lượng khác có sự thay đổi cụ thể:
- Tần số sóng không thay đổi vì khi sóng truyền từ môi trường không khí sang môi trường nước thì môi trường nước được xem như dao động cưỡng bức đặt dưới tác động tuần hoàn của lực từ môi trường không khí.
- Vận tốc truyền sóng trong không khí nhỏ hơn vận tốc truyền sóng trong môi trường nước.
- Bước sóng thay đổi vì vận tốc sóng thay đổi. Bởi vì bước sóng phụ thuộc vào vận tốc và tần số của sóng.
- Biên độ sóng cũng thay đổi từ môi trường không khí sang môi trường nước.
Bài tập liên quan đến sóng cơ truyền từ không khí vào nước
Khi đi thi các em có thể gặp phải các câu hỏi liên quan lý thuyết như:
Ví dụ 1: Khi 1 sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây tăng lên?
A. Bước sóng
B. Tần số sóng.
C. Chu kì sóng
D. Biên độ sóng.
Dựa vào lý thuyết ở phần 1, ta có thể dễ dàng thất được bước sóng chính là đại lượng tăng lên. Vì λ = v/f. Vận tốc truyền sóng từ môi trường không khí vào nước sẽ tăng lên mà tần số sóng không thay đổi. Do vậy bước sóng tăng.
Đáp án đúng: A.
Ngoài các câu hỏi liên quan đến lí thuyết cần một chút suy đoán nhỏ, thì cũng có các bài tập cần tính toán. Vì vậy, học sinh cần đặc biệt chú ý để trả lời đúng câu hỏi.
Ví dụ 2: Trong không khí, sóng âm có vận tốc là 330 m/s. Khi truyền vào môi trường nước, thì bước sóng tăng 4,4 lần. Vậy vận tốc của sóng âm này trong môi trường nước bằng bao nhiêu?
A. 1452 m/s.
B. 82,5 m/s.
C. 75 m/s.
D. 1320 m/s.
Ở bài toán này, các em cần làm một phép tính nho nhỏ để có được đáp án. Hãy nhớ lại mối liên hệ giữa bước sóng và vận tốc sóng: λ = v/f. Tần số sóng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác. Vì vậy, bước sóng và vận tốc sóng tỉ lệ thuận với nhau. Khi bước sóng tăng 4.4 lần thì vận tốc sóng âm cũng tăng 4,4 lần.
⇒ V[ môi trường nước] = V [môi trường không khí]. 4.4= 330 x 4.4 = 1452 m/s
Đáp án A.
Xem thêm: CÁC DẠNG BÀI TẬP SÓNG CƠ ÔN THỊ ĐẠI HỌC HAY GẶP
Những chú ý đặc biệt khác về sóng cơ truyền trong môi trường vật chất
Sóng cơ truyền từ không khí vào nước chỉ là một phần kiến thức cơ bản mà học sinh cần ghi nhớ. Khi đi thi các em sẽ còn gặp các câu hỏi ở nhiều dạng khác nhau. Vì vậy các em cần nắm chắc kiến thức cốt lõi, từ đó vận dụng chúng linh hoạt để làm bài tập.
Sau đây, CCBook sẽ tổng hợp lại một số nội dung quan trọng về sóng cơ học giúp các em không bị bỏ sót kiến thức.
Sóng cơ học truyền qua các môi trường vật chất
- Khi sóng cơ truyền qua các môi trường vật chất thì tần số sóng là đại lượng không thay đổi.
- Các phần tử vật chất chất trên phương truyền sóng dao động tại chỗ chứ không bị lan theo phương truyền sóng.
- Sóng cơ học được chia làm 2 loại theo phương truyền sóng:
+ Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử vật chất trùng với phương truyền sóng.
+ Sóng ngang là sóng khi phương dao động của các phần tử vuông góc so với phương truyền sóng.
+ Năng lượng sóng chính là năng lượng dao ddoojngh của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua.
Một lưu ý nhỏ khác: Khi các em gặp câu hỏi liên quan đến hiện tượng truyền sóng trên sợi dây. Sợi dây được kích thích dao động bằng nam châm điện có tần số f thì sợi dân có tần số dao động là 2f.
Trên đây là một số điểm mà các em cần nhớ kĩ cùng với các điểm về sóng cơ truyền từ không khí vào nước. Hy vọng với các nội dung mà CCBook đã đưa ra sẽ giúp em làm bài tập dễ dàng hơn.
Siêu bí quyết giúp em hiểu siêu tốc- nhớ siêu sâu- thi siêu dễ môn Vật lí
Sách giúp em cán đích điểm 9, 10 thi THPT QG
Để đạt điểm cao môn Vật lí đòi hỏi teen 2K1 cần có một sự nỗ lực thật sự. Tuy nhiên nỗ lực thôi chưa đủ, các em cần có hướng học tập phù hợp. Đối với các câu hỏi điểm cao, nắm chắc kiến thức cơ bản chỉ là một phần nhỏ. Các em còn phải biết liên hệ giữa các bài học với nhau để nhanh chóng tìm ra đáp án. Cụ thể đó là sự móc nối kiến thức từ các năm học 10, 11 và 12.
Nắm bắt được điều này, CCBook đã cho ra mắt cuốn sách INFOGRAPHIC chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia môn Vật lí. Cuốn sách giúp em tổng hợp lại kiến thức 3 năm theo từng chuyên đề. Các chuyên đề trọng tâm thường xuất hiện trong đề thi THPT QG.
Đặc biệt nhất là các kiến thức được thể hiện dưới dạng INFOGRAPHIC- biểu diễn kiến thức bằng hình ảnh trực quan. Nội dung bài học được rút gọn, đơn giản hóa để em dễ đọc và dễ nhớ.
Bên cạnh đó, sách còn lồng ghéo vào một lượng câu hỏi được cập nhật từ đề thi thật, đề thi thử của các trường chuyên lớp chọn. Bài tập được phân dạng rõ ràng có phương pháp giải, hướng phân tích cho em hiểu sâu bản chấn vấn đề.
Tiện ích học tập nâng cao tối đa hiệu quả học tập
Nhằm giúp các em học dễ hơn, nhanh hơn, CCBook đã tặng kèm các tiện ích học tập theo sách. Các tiện ích đó là:
- Video bải giảng lên tới 1663 video trọn kiến thức em cần.
Thầy cô sẽ hướng dẫn em giải các câu hỏi vận dụng, vận dụng cao. Đồng thời em cũng được tham khảo lời giải mẫu các câu hỏi khó, cực khó.
- Hệ thống thi thử trực tuyển CCTest để em ôn luyện, làm đề thi thử bám sát định hướng thi của Bộ.
- Nhóm hỗ trợ học tập quy tụ đội ngũ giáo viên, sinh viên giỏi trên cả nước. Em sẽ được giải đáp mọi khúc mắc trong quá trình học tập ngay lập tức ngay cả những băn khoăn liên liên quan đến sóng cơ truyền từ không khí vào nước.
INFOGRAPHIC chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia môn Vật lí là một cú hích giúp em tự tin cán định điểm 9, 10 thi THPT QG.
Xem thêm: TẤT TẦN TẬT LÝ THUYẾT & BÀI TẬP VỀ SÓNG ÂM.
Biết vận tốc âm trong nước là 1530 m/s, trong không khí là 340 m/s. Khi truyền âm từ không khí vào nước, bước sóng của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Không đổi. Tăng 4.5 lần. Giảm 4.5 lần. Giảm 1190 lần. Hướng dẫn giải:
\[\lambda_{nuoc}/{\lambda_{kk}}=v_{nuoc}/v_{kk}= 1530/340=4.5 \Rightarrow \]Bước sóng tăng lên 4.5 lần.
Câu hỏi:Khi sóng âm thanh truyền từ không khí vào nước thì
A.bước sóng tăng.
B.tốc độ truyền sóng giảm.
C.tần số sóng giảm.
D.biên độ sóng tăng
Lời giải
Đáp án đúng:Abước sóng tăng.
Khi âm thanh truyền vào nước với tần số nhất định và không đổi, vận tốc tăng -> bước sóng tăng tạo ra các sóng trên mặt nước , hiện tượng này được gọi là sóng cơ.
Vậy để hiểu rõ hơn về Sóng cơ là gì? Các loại sóng cơ, sự lan truyền sóng cơ , từ đó các bạn có thể giải thích các hiện tượng xảy ra xung quanh , Toploigiai xin mời các bạn tham khảo nội dung sau nhé
Sóng cơ là gì?
Sóng cơ là loại sóng dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất. Khi sóng cơ truyền đi thì chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền, còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh tại vị trí cân bằng sẽ cố định.
Ví dụ như: Trong không gian vũ trụ, các phi hành gia liên lạc với nhau qua bộ đàm hoặc ký hiệu.
Sóng cơ là gì? Sóng cơ lan truyền trong môi trường nào?
Tốc độ và mức lan truyền của sóng cơ phụ thuộc nhiều vào tính đàn hồi của môi trường. Môi trường có tính đàn hồi càng cao thì tốc độ sóng cơ càng lớn và khả năng lan truyền càng xa. Vậy nên, tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ sẽ giảm theo thứ tự của các môi trường rắn > lỏng > khí. Các loại vật liệu như nhung, xốp,… có tính đàn hồi nhỏ nên khả năng lan truyền thấp. Vì thế chúng thường được sử dụng với mục đích là cách âm, chống rung,…
Ví dụ: Bạn áp tai xuống đường ray sẽ nghe thấy tiếng tàu hỏa từ xa mà ngay lúc đó bạn không thể nghe thấy trong không khí.
=> Sóng cơ học là dao động cơ được lan truyền trong môi trường vật chất rắn, lỏng, khí và không thể truyền được trong môi trường chân không.
Phân loại sóng cơ
Căn cứ vào nhiều tiêu chí khác nhau, người ta chia sóng cơ thành các loại sau đây:
Sóng ngang:Là sóng mà trong đó các phân tử của môi trường sẽ dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang chỉ có thể lan truyền trong môi trường của chất rắn và bề mặt của chất lỏng; đồng thời không thể lan truyền được trong chất lỏng và chất khí. Nguyên nhân là do môi trường lực đàn hồi xuất hiện khi biến dạng.
Ví dụ: sóng trên mặt nước, sóng trên sợi dây cao su.
Sóng ngangSóng dọc:Là sóng mà các phần tử của môi trường sẽ dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc có khả năng truyền trong 3 trạng thái rắn, lỏng, khí. Nguyên nhân là do lực đàn hồi xuất hiện khi có sự biến dạng nén, giãn.
Ví dụ: sóng âm, sóng trên một lò xo.
Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học
- Biên độ sóng [A]: Là biên độ dao động của một phần tử trong môi trường có sóng truyền qua.
- Tần số sóng [f]: Là tần số dao động của phần tử vật chất khi có sóng truyền qua.
- Vận tốc sóng [v]: Là vận tốc lan truyền, dao động của sóng trong môi trường.
- Năng lượng sóng: Là năng lượng giao động của các phần tử khi có sóng truyền qua.
- Bước sóng []: Là quãng đường mà sóng truyền đi trong một chu kỳ; là khoảng cách giữa 2 điểm gần nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau.
- Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
Sóng cơ lan truyền trong môi trường nào?
Sóng cơ chỉ lan truyền được trong môi trường chất đàn hồi, không truyền được trong môi trường chân không. Và đây cũng chính là điểm khác biệt duy nhất giúp bạn phân biệt sóng cơ với sóng điện từ.
Sóng cơ truyền trong môi trường nào?
Khi thực hiện một rung động điều hòa trên mặt nước, bạn sẽ thấy các dao động rung sẽ lan truyền theo mọi hướng, nó tạo thành các gợn sóng nhấp nhô theo đường tròn đồng tâm. Hoặc khi bạn nói, thanh quản của bạn sẽ rung, tạo thành các dao động. Dao động này sẽ truyền ra không khí theo nhiều hướng khác nhau. Bởi vậy, khi đứng gần, bạn sẽ nghe thấy âm thanh đó rất rõ. Điều này càng chứng minh rằng dao động có được truyền trong không khí.
Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Trong thực tế, sự truyền sóng cơ phụ thuộc và chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố từ môi trường xung quanh. Trong chương trình Vật lý 12 đề cập đến sóng hình sin. Nên bài viết nàycũng sẽ đề cập tới sóng hình sin.
Một phân tử tại nguồn dao động, do lực liên kết giữa các phân tử trong môi trường, phân tử cạnh nguồn sẽ dao động theo nhưng sẽ trễ pha. Sự trễ pha trong dao động và năng lượng liên kết giữa các phần tử mà sóng được truyền đi trong không gian. Trong quá trình truyền sóng cơ, các phần tử chỉ dao động lên xuống theo phương thẳng đứng [đối với sóng ngang] và theo phương ngang [đối với sóng dọc].
Quá trình truyền sóng cơ là sự lan truyền dao động [pha của dao động] và năng lượng dao động, không có sự truyền đi giữa các phần tử vật chất.
Phương trình sóng
- Phương trình dao động tại điểm O là
Sau khoảng thời gian∆t, dao động từ O truyền đến M cách O một khoảng x = v.∆t.
- Phương trình dao động của phần tử môi trường tại điểm M bất kì có tọa độ x là:
=> Phương trình này cho biết li độ u của phần tử có tọa độ x vào thời điểm t.