Kiến thức trọng tâm môn Vật lí Lớp 12

Nội dung text: Kiến thức trọng tâm môn Vật lí Lớp 12

1. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 P a g e 1 | 157
2. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 KIẾN THỨC TOÁN HỖ TRỢ CÁC HẰNG SỐ VẬT LÍ CƠ BẢN 8 Vận tốc ánh sáng trong chân không c3.1011m2 / s2 G6,67.10 (Nm/ kg ) Hằng số hấp dẫn 2 g9,8(m23 / s 1 ) Gia tốc rơi tự do A6,02.10 (mol ) Số Avogadro Stt Qui đổi nhỏ (ước) Qui đổi lớn (bội) Kí hiệu Qui đổi Kí3 hiệu Qui đổi 3 1 m (mili) 10 K6 (kilo) 10 6 2 μ (micro) 10 M9 (mêga) 10 9 3 n 0(nano) 10 10G (giga) 10 4 A (Axitron) 10 12 12 5 p (pico) 10 15T (têga) 10 6 f (fecmi) 10 Đổi đơn vị chiều dài ▪ 3 km.10 m.10 dm.10 cm .10 mm .103 .101 .101 .10 1 333 mm.10 m.10 nm.10 pm .103.10 3.10 3 6222 ▪ 2Đ.10ổ2i .10 đơn2 .10 2v.10 ị di2 ện tích: km6m 2dm1 cm2 mm .10 .10.10 .10 9333 ▪ 3.10Đổ3.10 i đơn3 .10 3v.10 ị th3 ể tích: km9 m3dm3 cm3 mm .10 .10.10 .10 .60.60 ▪ hĐổi minđơn vị thsời gian: :60:60 ▪ Đổi đơn vị góc: P a g e 3 | 157
3. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 ▪ Bất đẳng thức Côsi Áp dụng cho 2 số dương a và b a b2 ab min a b2. a b ab ab max 2 − Dấu “=” xảy ra khi a = b. − Khi tích 2 số không đổi, tổng nhỏ nhất khi 2 số bằng nhau. − Khi tổng 2 số không đổi tích 2 số lớn nhất khi 2 số bằng nhau. ▪ Tam thức bậc hai: y = f(x) = ax2 + bx + c. • a > 0 thì ymin tại đỉnh Parabol. • a 0 thì phương trình có 2 nghiệm phân biệt P a g e 5 | 157
4. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 ▪ Tính thể tích một số hình khối đơn giản 3 - Hình lập phương: Va - Hình hộp chữ nhật: V abh 112 2 - Hình nón: V S. h R h, với SR là diện tích đáy, h là chiều 33 cao. 2 - Hình trụ: V Sh R h, với là diện tích đáy, h là chiều cao. 4 - Hình cầu: VR3 , với R là bán kính hình cầu. 3 2 - Diện tích hình cầu: SR4 . Hình cầu là hình có diện tích nhỏ nhất trong các hình khối có cùng thể tích. ▪ Cộng hai vectơ theo quy tắc hình bình hành - Ta có: c a b - Độ lớn: c a22 b2 a . b . c os ab ab ab c a() b c a() a b c a22 b c c a b c c b() b a c a b P a g e 7 | 157
5. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 2. CHU KÌ, TẦN SỐ Chu kì Tần số - Là khoảng thời gian ngắn - Là số dao động toàn phần mà nhất để trạng thái dao động lặp vật thực hiện được trong một giây lại như cũ hoặc là khoảng thời hoặc là đại lượng nghịch đảo của gian vật thực hiện một dao động chu kì. toàn phần. 1  N 2 t f = = = T ==  N Tt2 Mối liên hệ giữa tần số góc, chu kì, tần số: 22 N  =2 f = = Tt 3. PHƯƠNG TRÌNH VẬN TỐC v= x' = − A sin(  t + ) =  Ac os(  t + + ) 2 - Tốc độ: là độ lớn của vận tốc |v|= v - Tốc độ cực đại khi vật ở vị trí cân bằng (x = 0): |v|max = A - Tốc độ cực tiểu khi vật ở vị trí biên (x= A ): |v|min= 0 4. PHƯƠNG TRÌNH GIA TỐC a= v' = − Ac os(  t + ) =Acos(  t + + ) =− 2 x - Vêctơ gia tốc của vật dao động điều hòa luôn hướng về vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ. - Ở vị trí biên: x = ±A → gia tốc có độ lớn cực đại: amax = ω2A P a g e 9 | 157
6. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 9. HAI ĐẠI LƯỢNG VUÔNG PHA 22 x v x22 v ▪ 11v2 2 A 2 x 2 xmmax v ax A A 22 22 22 a v a v2 a v ▪ 112A 4 2 ammax v ax A A 22 2 2 F vFkv v ▪ 112 Fkvmax v m ax m A A 10. GIÁ TRỊ TỨC THỜI TẠI HAI TỜI ĐIỂM x2 v 2 x 2 v 2 x2 x 2 v 2 v 2 ▪ 1 1 2 2 1 2 2 1 AAAAAA2 2 2 2 2 2 2 2 2 v2 v 1 a 2 a 1 x 1 x 2 2 2 2 2T 2 2 2 x1 x 2 v 1 v 2 v 2 v 1 ▪ 2 2 2 2 2 2 v1 x 1 v 2 x 2 v 1 Ax1 22 vv21 11. SỰ ĐỔI CHIỀU CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG - Các vectơ a , Fkv đổi chiều khi qua VTCB. - Vêctơ v đổi chiều khi qua vị trí biên. - Khi đi từ vị trí cân bằng O ra vị trí biên thì av : chuyển động chậm dần. - Khi đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng O thì av: chuyển động nhanh dần. P a g e 11 | 157
7. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 15. SƠ ĐỒ GIẢI NHANH QUÃNG ĐƯỜNG- THỜI GIAN P a g e 13 | 157
8. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 ▪ Δt > T/2 T T - Tá ch t n. t , trong thời gian n quãng đường luôn là n.2A 2 0 2 - Trong thời gian t0 thì quãng đường lớn nhất (Smax) nhỏ nhất ( Smin ) tính như trên. ▪ Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất trong thời gian Δt: Smax Smin v v tbmax t tbmin t 17. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ▪ Biên đo ̣: 2 2 2 AAAAA1 22 1 2 cos( 2 1 ) AAsin sin ▪ Pha ban đà u tan 1 1 2 2 AA1cos 1 2 cos 2 ▪ Độ lệch pha: 21 ▪ Khi A1=A2 A = 2A1cos 2 - Nế u Δφ = 1200 A = A1 = A2 - Nế u Δφ = 600 A = A1 3 = A2 P a g e 15 | 157
9. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 01 DAO ĐỘNG CƠtext Chuyên đề 2: CON LẮC LÒ XO 1. CẤU TẠO Con lắc lò xo gồm một lò xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu kia gắn vật nặng khối lượng m được đặt theo phương ngang hoặc treo thẳng đứng. Điều kiện dao động: Bỏ qua mọi ma sát 2. PHƯƠNG TRÌNH DAO ĐỘNG. kg • Tần số góc: ml x Acos t 2 ml • Chu kì: T 22 kg 11kg • Tần số : f 22ml - CLLX nằm ngang: l 0 mg - CLLX thẳng đứng: l k mg.sin - CLLX trên mặt phẳng nghiêng: l k P a g e 17 | 157
10. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 • Ghép lò xo Thông tin Ghép nối tiếp Ghép song song Hình Độ cứng (k) 1 1 1 = + + k k k k k k 12 1 2 22 1 1 1 Chu kì (T) TTT = 2 + 2 12 T T T 1 2 1 1 1 Tần số góc ) 22 22 11 12 1 1 1 = + 22 Tần số (f) 2 2 f f12 f f f1 f 2 3. CHIỀU DÀI LÒ XO - Chiều dài lò xo khi vật ở VTCB: lcb l0 l - Chiều dài ở li độ x: lx l0 l x - Chiều dài cực đại của lò xo: lmax l 0 l A - Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin l 0 l A ll - Biên độ: A max min 2 ll - Chiều dài tại VTCB: l max min cb 2 P a g e 19 | 157
11. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 5. LỰC ĐÀN HỒI- LỰC KÉO VỀ ▪ Hướng của lực đàn hồi: Lực đàn hồi tác dụng lên vật luôn hướng về VT mà lò xo không biến dạng . Cần phân biệt hướng của lực đàn hồi tác dụng lên vật và tác dụng lên điểm trêo. Đây là cặp lực trực đối không cân bằng nhau - Lực tác dụng lên điểm treo là lực kéo khi chiều dài của lò xo lớn hơn chiều dài tự nhiên (llx 0 ) . - Lực tác dụng lên điểm treo là lực nén khi chiều dài của lò xo nhỏ hơn chiều dài tự nhiên (llx 0 ) . ▪ Cụ thể: - Khi lò xo nén lực đàn hồi tác dụng vào điểm treo hướng lên (còn tác dụng vào vật thì hướng xuống). - Khi lò xo giãn lực đàn hồi tác dụng vào điểm trêo hướng xuống(còn tác dụng vào vật hướng lên). ▪ So sánh lực đàn hồi và lực kéo về Lực đàn hồi Lực kéo về • Xuất hiện khi vật đàn hồi bị biến • Xuất hiện khi vật dao động, có xu dạng, có xu hướng làm cho vật đàn hồi hướng làm cho vật về VTCB, đổi chiều trở về chiều dài tự nhiên, đổi chiều khi vật qua VTCB khi vật qua VT có chiều dài tự nhiên. • Lực kéo về là hợp lực của của các • Lực đàn hồi là lực tác dụng lên giá lực gây ra gia tốc trong dao động đỡ và vật treo khi vật đàn hồi bị biến • Lực kéo về tỷ lệ với li độ x và dạng ngược chiều với li độ x • Lực đàn hồi tỷ lệ với độ biến dạng • Biểu thức (x: li độ, độ và ngược với chiều biến dạng (xét lệch so với VTCB) trong giới hạn đàn hồi) P a g e 21 | 157
12. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 - Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ. 1 - Khi tính động năng tại vị trí có li độ x thì:W()k A22 x d 2 - Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f , chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2 , tần số2f , chu kỳ T /2 - Trong một chu kỳ có 4 lầnWWđt , khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để là là T/4. 2 Wñ A - Tỉ số giữa động năng và thế năng: =− 1 Wxt A n - Khi W= nW thì x và vv ñt n 1 n 1 max P a g e 23 | 157
13. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 P a g e 25 | 157
14. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 • Vận tốc và gia tốc khi con lắc đơn dao động điều hòa v s’ S00 sin()() t l sin t 2 2 2 2 a v’ S00 cos()() t l cos t s l • Công thức độc lập 22 2 2v 2 2 2 v 2 v Ss00= +(); = +22 = + l gl 2. CHU KÌ VÀ SỰ THAY ĐỔI CHIỀU DÀI: Tại cùng một nơi: - Con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, - Con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1 2 2 2 - Con lắc đơn chiều dài l3 = l1 + l2 có: T3 =T 1 +T 2 2 2 2 - Con lắc đơn chiều dài l4 = l1 – l2 (l1 > l2) có: TTT4 1 2 - Trong cùng khoảng thời gian, hai con lắc thực hiện N1 và N2 dao động: 22 T1 l 1 N 2 22 T2 l 2 N 1 3. TỐC ĐỘ - LỰC CĂNG DÂY Tốc độ bất kì 0 10 22 Biểu thức v2 gl (cos cos0 ) v gl 0 Max( VTCB) v2 gl (1 cos 0 ) v gl Min( VT biên) 0 P a g e 27 | 157
15. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 - Trong qúa trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi động năng giảm thì thế năng tăng và ngược lại nhưng tổng của chúng tức là cơ năng được bảo toàn, không đổi theo thời gian và tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động. - Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lầnđộng năng bằng thế năng là: - Khi: thì: S v s = 0 ; = 0 ; v = max n +1 n +1 1 +1 2 5. CON LẮC CHỊU THÊM TÁC DỤNG CỦA NGOẠI LỰC Khi con lắc đơn chịu thêm lực phụ thì tổng lực lên vật bây giờ là = + . Trong đó: o : Trọng lực biểu kiến o : Lực lạ Các trường hợp đặc biệt: PPF FP g g a PPF FP PFP' g g a PPF22 F ⊥ P : g g22 a P a g e 29 | 157
16. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 • E hướng xuống, • hướng xuống, • Điện trường nằm q 0 ngang Eg⊥ CLĐ 0 trong • hướng • hướng lên, điện lên,q 0 2 2 2 trường PPF=+0 d PPF=+ PPF=−0 d đều. 0 d 2 2 2 ()()()mg = mg0 + qE mg = mg − qE mg = mg0 + qE 0 2 22 qE gg =0 + qE qE m gg = + gg = − 0 m 0 m P a g e 31 | 157
17. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 Chế tạo đồng hồ quả Chế tạo lò xo giảm - Chế tạo khung xe, bệ lắc. Đo gia tốc trọng xóc trong ôtô, xe máy phải có tần số khác Ứng trường của trái đất. máy xa tần số của máy gắn dụng vào nó. - Chế tạo các loại nhạc cụ. 2. PHÂN BIỆT DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC VÀ DAO ĐỘNG DUY TRÌ a) Dao động cưỡng bức với dao động duy trì:  Giống nhau: - Đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực. - Dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cũng có tần số bằng tần số riêng của vật.  Khác nhau: Dao động cưỡng bức Dao động duy trì - Ngoại lực là bất kỳ, độc lập với vật - Lực được điều khiển bởi chính dao - Dao động cưỡng bức có tần số động ấy qua một cơ cấu nào đó bằng tần số fn của ngoại lực - Dao động với tần số đúng bằng tần - Biên độ của hệ phụ thuộc vào F0 số dao động riêng f0 của vật - Biên độ không thay đổi và fn– f0 b) Cộng hưởng với dao động duy trì:  Giống nhau: Cả hai đều được điều chỉnh để tần số ngoại lực bằng với tần số dao động tự do của hệ.  Khác nhau: Cộng hưởng Dao động duy trì ▪ Ngoại lực độc lập bên ngoài. ▪ Ngoại lực được điều khiển bởi chính ▪ Năng lượng hệ nhận được trong dao động ấy qua một cơ cấu nào đó. mỗi chu kì dao động do công ▪ Năng lượng hệ nhận được trong mỗi ngoại lực truyền cho lớn hơn chu kì dao động do công ngoại lực năng lượng mà hệ tiêu hao do ma truyền cho đúng bằng năng lượng mà sát trong chu kì đó. hệ tiêu hao do ma sát trong chu kì đó. P a g e 33 | 157
18. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 BÀI TOÁN CỘNG HƯỞNG( nước trong xô, đoàn tàu ) ▪ Để cho hệ dao động với biên độ cực đại hoặc rung mạnh hoặc nước sóng sánh mạnh nhất thì xảy ra cộng hưởng. S ▪ Khi đó: f f T T T 0 0 0 v S ▪ Vận tốc khi cộng hưởng: v T0 ▪ Độ chênh lệch giữa tần số riêng f0 của vật và tần số f của ngoại lực: |f - f0| càng nhỏ thì biên độ dao động cưỡng bức Acb càng lớn. ▪ Trên hình: A1 > A2 vì | f1 - f0| < |f2 - f0| P a g e 35 | 157
19. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 2. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG CƠ Đại lượng Khái niệm Đặc điểm ( công thức) Là biên độ dao động của các Biên độ phần tử vật chất khi sóng truyền qua. - Chu kì và tần số của sóng là Chu kỳ, chu kỳ và tần số dao động của t 1 T Nf1 tần số các phần tử vật chất khi sóng truyền qua. • Đn1: Bước sóng là v λ v.T khoảng cách ngắn nhất giữa f hai điểm trên cùng phương truyền sóng dao động cùng • Khoảng cách giữa hai Bước sóng pha. ngọn sóng liên tiếp là ; • Đn 2: Bước sóng là • Khoảng cách giữa n quãng được sóng truyền ngọn sóng là (n – 1) được trong thời gian bằng một chu kỳ T của sóng. • Trong môi trường đồng Là tốc độ truyền pha dao tính, tốc độ sóng không Tốc độ động đổi. • Tốc độ truyền sóng cơ P a g e 37 | 157
20. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 4. ĐỘ LỆCH PHA dd21 d 22 λλ Cùng pha Ngược pha Vuông pha Δφ Δφ=2kπ Δφ = (2k +1)π d = kλ d = (2k+1) d = (2k+1) D k = 1, 2, 3 k = 0, 1, 2 k= 0, 1, 2 dmin dmin = λ d d min 2 min 4 CHÚ Ý: - Để tính toá n đượ c đơn giả n, ta go ̣p cả 3 trườ ng hợ p trên lạ i thà nh: dk - Nế u 2 điể m cù ng pha thì k nguyên: k=1,2,3 - Nế u 2 điể m ngượ c pha thì k bán nguyên: k=0,5; 1,5; 2,5 - Nế u 2 điể m vuông pha thì k nửa bán nguyên: k = 0,25; k=0,75; k=1,25 Bài toán 1: BÀI TOÁN SÓNG CƠ CÓ LIÊN QUAN ĐỒ THỊ Để xác định một điểm trên sóng đang đi lên hay xuống ta nên nhớ: Chiều dao động của phần tử vật chất ngược với chiều truyền sóng P a g e 39 | 157
21. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 - Nếu trong thời gian t sóng truyền được quãng đường S thì tốc độ truyền sóng: v= S/. t - Khoảng thời gian giữa n lần liên tiếp một chiếc phao nhô lên cao nhất: t =( n − 1) T . - Khoảng thời gian ngắn nhất một điểm đi từ vị trí cân bằng (tốc độ dao động T cực đại ) đến vị trí biên ( tốc độ dao động bằng 0): 4 ()Hs t - Công thứ c tính nhanh vạ n tó c truyề n só ng: v = ( Hay dùng lắm!) ()Hs x P a g e 41 | 157
22. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 2. PHƯƠNG TRÌNH GIAO THOA - Điểm M trên mặt nước cách hai nguồn S1 và S2 là n lượ t là d1 và d2 u== u A. c os( . t ) 12 - Phương trình dao đo ̣ng tạ i M do mõ i nguò n gử i đế n 22 dd12 u12→→MM= A. c os  . t − ; u = A . c os t −  • Phương trình sóng tại M: • Biên độ sóng tại M: dd dd 21 21 Δφ dd21 uM 2 Acos cos t A 2A cos 2A cos π λλM 2 λ • Pha ban đầu tại M: • Hiệu số pha giữa 2 dao động dd dd21 Δφ 2π 21 M M λ λ k=0 k= 1 k=-1 k= 2 k=-2 S1 S2 Gợn lồi k= 1 k=-2 Gợn lõm k= 0 k=-1 P a g e 43 | 157
23. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 Số cực đại: 2a 1 2a neáu b 5 Số cực tiểu: 2a 2 neáu b 5 ▪ Áp dụng cho 2 nguồn ngược pha ( Cách làm ngược với trường hợp 2 nguồn cùng pha) AB11 AB Sè cùc ®¹i: − − k − 22 AB AB Sè cùc tiÓu:− k  Bài toán 2: XÁC ĐỊNH SỐ CỰC ĐẠI, CỰC TIỂU GIỮA HAI ĐIỂM BẤT KÌ Cực đại Cực tiểu Cùng pha dMN k d dMN k ½ d Ngược pha Bài toán 3: CỰC TRỊ TRÊN ĐƯỜNG THẲNG VUÔNG GÓC VỚI 2 NGUỒN ▪ Á p dụ ng cho 2 nguò n cùng pha ▪ Với 2 nguồn ngược pha ta làm tưong tự. Tuy nhiên ta đảo công thức lại. ▪ Nếu tại M có dao đông với biên độ cực tiểu ta cũng làm tưong tự P a g e 45 | 157
24. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 ▪ Từ điều kiện cực đại, cực tiểu ⇒ (d1 – d2) theo k AB MA= IA2 + IM 2 =() + z 2 + OC 2 2 AB MB= IB2 + IM 2 =() − z 2 + OC 2 2 ▪ Hai điểm M và N nằm trên cùng một đường nên hiệu đường đi như nhau: AB2 2 AB 2 2 MA− MB = NA − NB ( + z ) + OC − ( − z ) + OC = 2 x 22 Bài toán 5: CỰC TRỊ TRÊN ĐƯỜNG TRÒN Bài toán 5: CỰC TRỊ TRÊN ĐƯỜNG TRÒN ▪ Đường tròn đường kính AB - Điểm M thuộc cực đại khi: 22 MA− MB = k a − AB − a = k - Điể m M thuo ̣c cự c tiể u khi: 22 MA− MB =( m − 0,5) a − AB − a = ( m − 0,5) P a g e 47 | 157
25. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 02 SÓNG CƠ HỌCtext Chuyên đề 3 : SÓNG DỪNG 1. SỰ PHẢN XẠ CỦA SÓNG Khi sóng cơ truyền đến biên của một môi trường thì tại vị trí biên này sóng bị phản xạ. Khi sóng truyền trên dây thì sóng cơ bị phản xạ tại đầu dây. ▪ Trên vật cản cố định: Sóng PX luôn ngược pha sóng tới tại điểm phản xạ: uB = - uB’ ▪ Trên vật cản tự do (không vật cản): Sóng PX luôn cùng pha sóng tới tại điểm phản xạ: uB = uB’ 2. HIỆN TƯỢNG TẠO SÓNG DỪNG Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, thì có thể giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng. Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng. P a g e 49 | 157
26. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 Chú ý: - Biên độ bụng sóng dừng: Amax =2a; bề rộng bụng sóng: 4a. - Khoảng cách ngắn nhất giữa các điểm cách đều nhau dao động cùng biên độ là /4 5. ĐIỀU KIỆN XẢY RA SÓNG DỪNG Hai đầu cố định Một đầu cố định,một đầu tự do Sóng dừng 1 đầu buộc chặt, đầu kia Sóng dừng một đầu thả tự do, đầu gắn âm thoa kích thích dao động. kia gắn âm thoa kích thích dao động P Q P Q  2 k  4 k Điều kiện: Điều kiện:  vT v  1 l= k = k = k l= (2k + 1) = k + 2 2 2f 4 2 2 Sè bông = k Sè bông = k + 1 th× th× Sè nót = k+1 Sè nót = k + 1 Với: kN* Với: kN P a g e 51 | 157
27. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 Bài toán 2: BÀI TOÁN TỈ SỐ LI ĐỘ HOẶC VẬN TỐC TRONG SÓNG DỪNG a) Nếu M và N nằm trên cùng một bó sóng ( hoặc nằm trên các bó cùng chẵn hoặc cùng lẻ) dao động cùng pha nên: 22 xy sinMM cos u v A MMM= = = = u v22 xy A NNNsinNN cos  b) Nếu M và N nằm trên hai bó sóng liền kề ( hoặc một điểm bó chẵn một điểm nằm trên bó lẻ) dao động ngược pha nên: 22 xy sinMM cos u v A MMM= = = = − u v22 xy A NNNsinNN cos  P a g e 53 | 157
28. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 3. CẢM GIÁC ÂM, NHẠC ÂM, TẠP ÂM, NGƯỠNG NGHE, NGƯỠNG ĐAU - Cảm giác âm: phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe. - Nhạc âm: có tần số xác định, đồ thị âm là những đường cong tuần hoàn, gây ra cảm giác âm dễ chịu. - Tạp âm: không có tần số xác định, đồ thị âm là những đường cong không xác định, gây ra cảm giác âm khó chịu - Ngưỡng nghe của âm: là cường độ âm nhỏ nhất của một âm để có thể gây ra cảm giác âm đó. - Ngưỡng đau: là cường độ của một âm lớn nhất mà còn gây ra cảm giác âm. Lúc đó có cảm giác đau đớn trong tai. - Miền nghe được: là miền nằm trong phạm vi từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau. 4. VẬN TỐC TRUYỀN ÂM - Vận tốc truyền âm: Phụ thuộc vào bản chất môi trường: tính đàn hồi và mật độ vật chất của môi trường. Ta có: vrắn > vlỏng > vkhí. - Ngoài ra: Trong một môi trường xác định vận tốc âm còn thay đổi theo nhiệt độ - Vật cách âm: đàn hồi yếu, khả năng truyền âm kém 5. CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM ▪ Tần số: Mọi điểm trong môi trường dao động cùng tần số bằng tần số của nguồn .Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi (đặc trưng cơ bản và quan trọng nhất) ▪ Cường độ âm: - Kí hiê ̣u: I - Đơn vị: Wm/ 2 - Là năng lượng gửi qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm tại điểm đó trong một đơn vị thời gian: - Công thứ c: AAP I = = = St44 R22 t R P a g e 55 | 157
29. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 • Để âm phát ra nghe thấp(trầm): phải giảm tần số → làm trùng dây đàn • Thường: nữ phát ra âm cao, nam phát ra âm trầm(chọn nữ làm phát thanh viên) • Trong âm nhạc: các nốt nhạc xếp theo thứ tự tàn số f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si. ▪ Độ cao: - Là đặc trưng gắn liền với mức cường độ âm. - Độ to tăng theo mức cường độ âm. Mức cường độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ thuận với mức cường độ âm. - Cảm giác nghê âm “to” hay “nhỏ” không những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số của âm(mức cường độ âm). Với cùng một cường độ âm, tai nghê được âm có tần số cao “to” hơn âm có tần số thấp. ▪ Âm sắc: - Âm sắc hay còn gọi là sắc thái của âm thanh nó gắn liền với đồ thị dao động âm (tần số và biên độ dao động), nó giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các họa âm. Đặc trưng sinh lí Đặc trưng vật lí Độ cao f Âm sắc A, f Độ to L, f 7. MỘT SỐ BÀI TOÁN Bài toán 1: mối quan hệ giữa cường độ âm và số nguồn âm - Tại một vị trí có nhiều nguồn âm: I = I1 + I2 + I3 - Tỉ lê ̣: I2LBLB21( )− ( ) P 2nP20 n 2 =10 = = = I1 P 1 n 1 P 0 n 1 P a g e 57 | 157
30. Kiến thức trọng tâm vật lý 12 2023 Bài toán 5: Nguồn nhạc âm - Dây đàn( 2 đầu là nút): Khi trên dây xuất hiện sóng dừng có những chỗ sợi dây dao động với biên độ cực đại (bụng sóng), đẩy không khí xung quanh nó một cách tuần hoàn và do đó phát ra một sóng âm tương đối mạnh có cùng tần số dao động của dây. - Âm do cột không khí dao động: Khi sóng âm (sóng dọc) truyền qua không khí trong một ống, chúng phản xạ ngược lại ở mỗi đầu và đi trở lại qua ống (sự phản xạ này vẫn xẩy ra ngay cả khi đầu để hở). Dây đàn Ống sáo 1 đầu kín, 1 đầu hở và ống sáo hai đầu hở Điều v 1v l k k l k (2k 1) kiện 2 2f 2 2 4f v v → ƒ = k → ƒ =(2k + 1) 2 4 fcb v ƒcb = ƒcb = 4 Họa fk (2 k 1) f0 fk k. f0 âm Họa âm có bậc là những số nguyên lẻ liên Họa âm có bậc là những số tiếp nguyên liên tiếp. Bài toán 6: Dùng âm thoa để kích thích dao động một cột khí - Nếu dùng âm thoa để kích thích dao động một cột khí (chiều cao cột khí có thể thay đổi hăng cách thay đổi mực nước), khi có sóng dừng trong cột khí thì đầu B luôn luôn là nút, còn đầu Acó thể nút hoặc bụng. - Nếu đầu A là bụng thì âm nghê được là to nhất thì:  l=(21 n −) l = 44min P a g e 59 | 157