BÀI 5. SÓNG VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG

I. QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG

Thảo luận 1 trang 34 sgk vật lý 11 ctst

Dự đoán trạng thái của mặt nước trong cốc nước khi ta gõ lên mặt bản một cách liên tục và đủ mạnh tại một vị trí gần cốc nước. Giải thích hiện tượng và tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng.

Đáp án chuẩn:

Hiện tượng: bề mặt nước sẽ dao động. Do việc gõ lên bàn của tay đã lan truyền trong không gian (mặt bàn) đến cốc nước.

Thảo luận 2 trang 35 sgk vật lý 11 ctst

Quan sát Hình 5.3 và dự đoán phương chuyển động của quả bóng khi có sóng trên mặt nước trong điều kiện lặng gió.

Đáp án chuẩn:

Quả bóng chỉ dao động lên xuống, nhấp nhô tại vị trí đó.

Thảo luận 3 trang 35 sgk vật lý 11 ctst

Em hãy cho biết những tác hại của sóng địa chấn (động đất).

Đáp án chuẩn:

Gây ra hiện tượng nứt vỡ, làm sụp đổ các công trình xây dựng, gây sạt lở đất, lở tuyết, gây ra hỏa hoạn, gây thiệt hại về sinh mạng, của cải vật chất. 

II. SÓNG VÀ SÓNG NGANG

Thảo luận 4 trang 35 sgk vật lý 11 ctst

Quan sát Hình 5.5, hãy so sánh phương truyền sóng và phương dao động của từng điểm trên lò xo trong hai trường hợp.

Đáp án chuẩn:

Hình 5.5a là dọc theo trục lò xo

Hình 5.5b vuông góc với trục lò xo

Các điểm trên lò xo sẽ dao động theo phương truyền sóng.

Luyện tập trang 36 sgk vật lý 11 ctst

Lấy một số ví dụ về sóng dọc và sóng ngang trong thực tế.

Đáp án chuẩn:

Sóng âm khi truyền trong không khí hay trong chất lỏng là sóng dọc

Sóng truyền trên mặt nước là sóng ngang.

III. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA SÓNG

Thảo luận 5 trang 36 sgk vật lý 11 ctst

Quan sát Hình 5.7, xét trên phương vuông góc với bức tường, nhận xét về chiều truyền của sóng âm trước và sau khi gặp bức tường.

Đáp án chuẩn:

Khi gặp mặt tường sẽ phản xạ lại về hướng phát ra âm thanh.

Thảo luận 6 trang 37 sgk vật lý 11 ctst

Quan sát Hình 5.9, nhận xét về hình dạng của chiếc thìa. Thực hiện thí nghiệm kiểm chứng và giải thích.

Đáp án chuẩn:

Hình dạng: bị gãy ở mặt phân cách giữa nước và không khí.

Vì các tia sáng khi truyền từ nước ra không khí bị đổi phương truyền.

Luyện tập 1 trang 37 sgk vật lý 11 ctst

Giải thích vì sao vào những đêm mùa lạnh, ta có thể nghe được âm thanh từ xa trong khi vào mùa nóng ta lại không thể nghe được dù ở cùng khoảng cách.

Đáp án chuẩn:

Vào mùa lạnh các phân tử khí trong không khí sẽ ít dao động còn vào mùa nóng các phân tử khí sẽ dao động hỗn loạn hơn nên gây cản trở.

Luyện tập 2 trang 37 sgk vật lý 11 ctst

Khi mở hé cánh cửa để ánh sáng đi qua khe hẹp (Hình 5.11), ta quan sát thấy ánh sáng loang ra một khoảng lớn hơn kích thước khe hẹp. Hãy giải thích hiện tượng này.

Đáp án chuẩn:

Khi phương truyền ánh sáng truyền qua khe cửa đã thay đổi làm cho sóng lan rộng ở phía bên kia của khe cửa.

Vận dụng trang 38 sgk vật lý 11 ctst

Vận dụng những kiến thức về sóng để giải thích vì sao dơi (Hình 5.13) có thể phát hiện ra chướng ngại vật bằng cơ chế phát sóng siêu âm (là sóng âm có tần số lớn hơn 20.000 Hz).

Đáp án chuẩn:

Sóng siêu âm gặp vật cản thì ngay lập tức phản xạ lại và dơi nhận được tín hiệu.

Bài tập 1 trang 38 sgk vật lý 11 ctst

Xét sóng nước truyền qua vị trí của phao câu cá đang nổi trên mặt nước khi lặng gió như Hình 5.P.1. Phao có trôi đi theo phương truyền của sóng nước không? Vì sao?

Đáp án chuẩn:     

Không vì các phần tử môi trường chỉ dao động trong một phạm vi không gian rất hẹp.

Bài tập 2 trang 38 sgk vật lý 11 ctst

Hình 5.P.2 mô tả hai loại sóng địa chấn truyền trong môi trường khi xảy ra động đất: sóng P (sóng sơ cấp) và sóng S (sóng thứ cấp). Hãy phân biệt hai sóng địa chấn này thuộc sóng dọc hay sóng ngang. Giải thích.

Đáp án chuẩn:     

Sóng P (sóng dọc). Sóng P là sóng nén, sóng áp suất, truyền nhanh hơn sóng khác. Sóng này có thể đi qua loại vật liệu bất kỳ, gồm cả chất lỏng, khí, và có thể truyền nhanh gần gấp đôi so với tốc độ của sóng S. 

Sóng S (sóng ngang). Sóng S truyền chậm hơn sóng P, giá trị thường cỡ 60% tốc độ sóng P ở cùng môi trường đó. Sóng S chỉ truyền trong chất rắn hoặc thể vô định hình gần rắn, không truyền qua chất lỏng và khí.