Bài 1: Mô tả sóng

Sóng được tạo ra do sự lan truyền dao động cơ học trong một môi trường vật chất.

Ở ngoài khơi, dưới tác dụng của gió (vị trí bắt đầu tạm gọi là nguồn sóng), các điểm lân cận nguồn sóng sẽ dao động lên xuống theo nhờ có lực liên kết giữa các phần tử sóng. Cứ như vậy sóng được truyền đi xa.

Ví dụ về sóng:

- Một ca sĩ đứng trên sân khấu hát, người ở dưới khán đài nghe thấy, đó là sự lan truyền của sóng âm.

- Một người đang đi xe máy buổi tối, bật đèn chiếu sáng, lập tức phía trước mặt được chiếu sáng, đó là sự lan truyền sóng ánh sáng.

- Ti vi sử dụng ăng ten để thu tín hiệu từ vệ tinh, đó là sự lan truyền sóng điện từ.

Biên độ sóng A = 6 cm

Ta thấy từ gốc x = 0 đến vị trí x = 56 có 7 khoảng, từ đó xác định được độ dài mỗi khoảng là 8 cm. Bước sóng ứng với 8 khoảng nên .

Bước sóng \(\lambda \)là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì sóng T.

Tốc độ của sóng v là tốc độ lan truyền của sóng trong không gian.

Do đó: \(v = \frac{\lambda }{T}\)(1).

Tần số sóng f là số dao động mà mỗi điểm sóng thực hiện trong một đơn vị thời gian.

\(f = \frac{1}{T}\)(2).

Từ (1)(2) suy ra \(v = \lambda f\)(đpcm).

Sử dụng công thức 

Ví dụ ném một viên sỏi xuống mặt nước, thấy có sóng xuất hiện, một lát sau thấy cánh bèo gần đó nhấp nhô theo sóng. Chứng tỏ nhờ lực liên kết của các phân tử nước, năng lượng sóng đã được truyền từ nguồn sóng tới các điểm khác, dẫn đến cánh bèo nhấp nhô theo sóng.

Cường độ sóng I tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng A.

\(I = k{A^2}\)(với k là hằng số).

Tại vị trí mà biên độ sóng giảm còn một nửa, cường độ sóng là \(I' = k{\left( {\frac{A}{2}} \right)^2} = \frac{1}{4}k{A^2} = \frac{I}{4}\).

Vậy cường độ sóng giảm đi 4 lần tại vị trí mà biên độ sóng giảm còn một nửa.

Tại thời điểm \(t = 0\), phần tử số 0 ở tại ví trí cân bằng, sau đó phần tử chuyển động đến vị trí biên dương tại thời điểm \(t = \frac{T}{4}\)và quay lại vị trí cân bằng tại thời điểm \(t = \frac{T}{2}\). Phần tử tiếp tục đến vị trí biên âm tại thời điểm \(t = \frac{{3T}}{4}\)và quay lại vị trí cân bằng tại thời điểm \(t = T\). Phần tử số 0 hoàn thành một dao động.

Qua đồ thị, ta thấy được T là chu kì sóng trên dây. Mặt khác, T cũng là chu kì dao động của phần tử số 0.

Vào ban đêm và sáng sớm, nhiệt độ không khí ở gần mặt đất thấp hơn so với ở trên cao. Sau khi tiếng chuông truyền đi, sóng âm sẽ truyền lệch về nơi có nhiệt độ thấp hơn (gần mặt đất), vì vậy có thể nghe rõ tiếng chuông từ nơi rất xa.