Chu kì, tần số biên độ và vận tốc sóng


Sóng cơ học có nhiều loại, ví dụ như sóng âm, sóng nước, sóng địa chấn...Ngoài bước sóng, còn có một số đại lượng quan trọng khác của sóng mà ta sẽ nghiên cứu sau đây.

Thí nghiệm

Lấy một thanh kim loại đàn hồi mỏng, ở đầu gắn một hòn bi nhỏ (hoặc một mũi kim). Đặt thanh kim loại sao cho hòn bi chạm vào điểm P trên mặt nước của một khay nước khá rộng. Nếu thanh kim loại đàn hồi tốt, chỉ cần gảy nhẹ vào đầu thanh cũng làm cho hòn bi dao động với chu kì T, và các phần tử nước tiếp xúc với nó cũng dao động điều hoà với chu kì T trong một thời gian khá dài. Sự dao động của hòn bi tạo ra trên mặt nước các sóng tròn có tâm tại P. Sóng này lan truyền rộng ra mọi phương.

Kết luận

Tại mọi điểm mà sóng cơ học truyền qua, các phần tử vật chất dao động với cùng một chu kì, bằng chu kì dao động T của nguồn sóng. Chu kì chung của các phần tử vật chất có sóng truyền qua được gọi là chu kì dao động của sóng và lượng nghịch đảo f = 1/T được gọi là tần số dao động của sóng.

Trong ví dụ khảo sát ở trên, ta thấy rằng sau một chu kì dao động thì pha của dao động truyền đi một quãng đường, quãng đường đó gọi là bước sóng λ (xem hình dưới đây).

Bước sóng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động của sóng.
Vận tốc truyền pha dao động gọi là vận tốc sóng v. Vì trong một chu kì T sóng truyền đi được một quãng đường bằng bước sóng λ, ta có hệ thức:
λ = vT hoặc λ = v / f


3DEd™ v2.0 - Phần mềm mô phỏng, phần sóng cơ học