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.

Giải nhanh:

Trong Hình 5.1, khi  gõ tay lên bàn liên tục sẽ tạo ra chấn động trên mặt bàn . Chấn động do việc gõ lên bản của tay đã lan truyền trong không gian (mặt bàn) đến cốc nước làm cốc nước cũng dao động.

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.

Giải nhanh:

Qủa bóng dao động lên xuống tại vị trí đó theo phương thẳng đứng

Thảo luận 3 trang 35 sgk vật lý 11 ctst

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

Giải nhanh:

Động đất có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng như nứt vỡ, sụp đổ công trình, sạt lở đất và lở tuyết. Nó cũng có thể gây hỏa hoạn và tạo sóng thần dưới biển. Động đất cường độ lớn có thể gây thiệt hại đáng kể cho sinh mạng và tài sản.

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.

Giải nhanh:

Phương truyền sóng và phương dao động của các điểm trên lò xo có phương trùng nhau

Phương truyền song và phương dao động của các điểm trên lò xo có phương vuông góc với nhau.

Luyện tập trang 36 sgk vật lý 11 ctst

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

Giải nhanh:

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.

Giải nhanh:

Sóng tới và song phản xạ có phương truyền song vuông góc với bức tường và có chiều truyền sóng ngược nhau.

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.

Giải nhanh:

Hình ảnh của chiếc thìa bị gãy ở mặt phân cách giữa nước và không khí do tia sáng truyền từ môi trường xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng

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.

Giải nhanh:

Vào mùa lạnh các phân tử khí trong không khí sẽ ít dao động không gây cản trở quá trình truyền song âm thanhcòn vào mùa nóng các phân tử khí sẽ dao động hỗn loạn hơn nên gây cản trở trong quá trình truyền sóng âm thanh 

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.

Giải nhanh:

Hiện tượng này là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, phương truyền ánh sáng truyền qua khe cửa bị 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).

Giải nhanh:

Sóng siêu âm do con dơi phát ra  gặp vật cản thì ngay lập tức phản xạ lại và dơi nhận được tín hiệu (vì vận tốc sóng siêu âm quá lớn) và biết được phía trước nó có vật cản để nó xử lý.

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?

Giải nhanh:     

Phao không trôi đi theo phương truyền sóng vì các phần tử môi trường chỉ dao động quanh một vị trí cân bằng chứ không truyền đi theo sóng

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.

Giải nhanh:     

Sóng sơ cấp (P waves) là sóng dọc truyền nhanh nhất, đi qua mọi loại vật liệu và đến trạm địa chấn đầu tiên. Sóng thứ cấp (S waves) là sóng ngang, truyền chậm hơn (khoảng 60% tốc độ sóng P), chỉ qua được chất rắn và đến trạm địa chấn sau sóng P.