Bài 9. Sóng ngang, sóng dọc, sự truyền năng lượng của sóng cơ

I. Sóng ngang

Hình 1. Một sóng ngang truyền trên mặt nước

Trong Hình 1, các phần tử nước tại O, rồi tại M dao động lên, xuống theo phương thẳng đứng, trong khi sóng truyền từ O đến M theo phương ngang.

Hình 2. Sự lan truyền dao động của sóng ngang

Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang.

II. Sóng dọc

Hình 3. Sự lan truyền dao động của sóng dọc trên một lò xo

Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc.

III. Quá trình truyền năng lượng bởi sóng

Trong thí nghiệm truyền sóng trên mặt nước, khi sóng lan truyền đến đâu thì các phân tử nước ở đó bắt đầu dao động. Năng lượng dao động mà các phân tử nước này có được là do sóng mang năng lượng của nguồn đến cho chúng.

Các phân tử nước chỉ dao động tại chỗ, quanh vị trí cân bằng của nó chứ không chuyển động theo sóng, chứng tỏ sóng mang năng lượng mà không mang các phân tử nước đi theo.

Mọi sóng cơ khác như sóng âm đều mang năng lượng đi xa như vậy.

IV. Sử dụng mô hình sóng để giải thích một số tính chất của âm

Nguồn âm dao động làm các phân tử không khí dao động theo phương truyền âm, các phân tử không khí dao động lệch pha nhau tạo nên các lớp không khí nén, dãn. Các nén, dãn này truyền đi tạo thành sóng âm theo mọi hướng trong không khí. Khi sóng âm truyền đến tai người làm cho màng nhĩ dao động, ta nghe được âm thanh.

Hình 4. Các lớp không khí nén - dãn lan truyền tạo thành sóng âm

Biên độ của sóng âm càng lớn thì biên độ dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng to. Tần số của sóng âm càng lớn thì tần số dao động của màng nhĩ càng lớn, âm nghe càng cao.

❗Âm nghe được có tần số nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz.

Em có biết?

Ánh sáng là sóng, mang năng lượng và truyền được trong chân không. Ánh sáng cũng có những đại lượng đặc trưng như chu kì, tần số, bước sóng và tốc độ truyền sóng. Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38 μm đến 0,76 μm.

1. Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

2. Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.

3. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.

4. Nguồn sóng là nguồn năng lượng. Sóng mang năng lượng của nguồn đến mọi nơi trên phương truyền sóng.

5. Mọi sóng mang năng lượng đi xa mà không mang các phần tử vật chất đi cùng. Đó là điểm khác biệt căn bản giữa chuyển động của sóng và chuyển động của hạt.