Dao động và Sóng

Đại cương về sóng âm

Âm là sóng cơ, thường là sóng dọc trong chất khí và chất lỏng; tần số quyết định độ cao, biên độ liên quan cường độ âm.

Âm thoa rung làm không khí quanh nó bị nén rồi giãn; vùng biến thiên áp suất lan ra ngoài. Tai nhận dao động áp suất, không phải các phân tử không khí bay từ nguồn đến tai.

Vận tốc, bước sóng và cường độ

Trong cùng môi trường và điều kiện, tần số do nguồn quyết định, còn bước sóng thỏa $lambda=v/f$. Với sóng cầu không hấp thụ, năng lượng phân tán trên diện tích tăng theo $r^2$, nên cường độ giảm gần như $1/r^2$.

Trắc nghiệm nhanh

Âm cần môi trường đàn hồi; trong chân không không có hạt truyền dao động nên âm không lan truyền. Ở chất khí, vùng nén và giãn truyền dọc hướng sóng, và vận tốc âm tăng khi nhiệt độ không khí tăng. Âm từ nguồn điểm trong môi trường đồng nhất lan gần như theo mặt cầu; năng lượng phân bố trên diện tích lớn hơn nên cường độ giảm theo khoảng cách.

Khi áp dụng mô hình, hãy xác định rõ đại lượng nào được giữ cố định và chọn hệ quy chiếu phù hợp. Viết đơn vị ngay bên cạnh số liệu giúp phát hiện nhầm lẫn giữa các đại lượng cùng ký hiệu hoặc giữa giá trị đo với giá trị dự đoán. Sau khi tính, kiểm tra thứ nguyên, dấu và giới hạn: kết quả phải phù hợp với giả thiết đã dùng, chẳng hạn dao động nhỏ, môi trường đồng nhất hoặc bỏ qua lực cản. Nếu điều kiện thực tế khác giả thiết, cần giải thích sai lệch thay vì áp dụng công thức máy móc.

Một cách kiểm tra trực quan là thay các giá trị đặc biệt vào quan hệ đã lập: xét vị trí cân bằng, biên độ cực đại, một chu kỳ hoặc trường hợp không có chuyển động tương đối. Những trường hợp này thường làm một đại lượng bằng không hoặc đạt cực trị, giúp phát hiện sai dấu và nhầm giữa chu kỳ với tần số. Khi so sánh hai thí nghiệm, chỉ thay đổi một điều kiện mỗi lần để xác định quan hệ nhân quả rõ ràng.