Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU TRƯỜNG THPT LONG HẢI – PHƯỚC TỈNH  TÀI LIỆU ÔN TẬP TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12 NĂM HỌC 2008 – 2009 Giáo viên : Thái Minh Quốc Văn Tháng 3 /2009 Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 1 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 Chương I: ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN 1. Các đại lượng đặc trưng: 1.1/ Tọa độ góc: ( ϕ ) là góc hợp bởi một mặt phẳng gắn với vật và một mặt phẳng chọn làm mốc cố định. ϕ có thể dương, âm hoặc bằng 0. Thường chọn chiều dương là chiều quay của vật, khi đó ϕ >0 1.2/ Tốc độ góc: o Tốc độ góc trung bình tb t ϕ ω ∆ = ∆ Trong đó ϕ ∆ là góc mà vật qt được trong thời gian t ∆ . o Tốc độ góc tức thời: '( )t ω ϕ = o Đơn vị của tốc độ góc là: rad/s o Tốc độ góc cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển động quay của vật rắn quanh một trục trong khoảng thời gian t∆ (tốc độ góc trung bình) hoặc tại một thời điểm t (tốc độ góc tức thời) 1.3/ Gia tốc góc: o Gia tốc góc trung bình tb t ω γ ∆ = ∆ Trong đó ω ∆ là độ biến thiên tốc độ góc trong khoảng thời gian t∆ o Gia tốc góc tức thời '( )t γ ω = o Đơn vị gia tốc góc là rad/s 2 . o Gia tốc góc cho biết sự biến thiên nhanh hay chậm của tốc độ góc trong khoảng thời gian nào đó (gia tốc góc trung bình) hoặc tại một htời điểm nào đó (gia tốc góc tức thời) Lưu ý: Mọi điểm trên vật rắn quay sẽ có cùng góc quay, tốc độ góc và gia tốc góc nhưng tốc độ dài và gia tốc dài có thể khác nhau. 1.4/ Gia tốc dài: n t a a a = + r uur ur Trong đó: o a n = 2 2 v r r ω = là gia tốc pháp tuyến (gia tốc hướng tâm): đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vecto vận tốc dài v r . o a t = v’(t) = ( )'r ω là gia tốc tiếp tuyến: đặc trưng cho sự thay đổi về độ lớn của vận tốc dài. o a r là gia tốc tồn phần 2 2 n t a a a= + o Đơn vị của gia tốc dài là m/s 2 . 1.5/ Mơmen qn tính: o mơmen qn tính của chất điểm đối với một trục quay: 2 I mr = Trong đó r là khoảng cách từ chất điểm đến trục quay; m là khối lượng chả chất điểm. o mơmen qn tính của vật rắn đối với một trục quay: 2 i i i I m r = ∑ o Đơn vị của mơmen qn tính là: kgm 2 . o Độ lớn của momen qn tính của một vật rắn khơng chỉ phụ thuộc khối lượng của vật rắn mà còn phụ thuộc cả vào sự phân bố khối lượng xa hay gần trục quay. o Mơmen qn tính của một số vật rắn đơn giản: - Thanh có tiết diện nhỏ so với chiều dài: 2 1 12 I ml = (đối với trục quay đi qua trung điểm của thanh) 2 1 3 I ml = (đối với trục quay đi qua một đầu của thanh) - Vành tròn: I = mR 2 - Đĩa tròn mỏng, khối trụ: 2 1 2 I mR = Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 2 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 - Khối cầu đặc: 2 2 5 I mR = - Mơmen của vật rắn đối với một trục quay bất kì so với một trục quay đã biết: 2 ' I I md ∆ ∆ = + 1.6/ Mơmen động lượng: L = I ω o Đơn vị kgm 2 /s 1.7/ Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định: o 2 2 1 2 2 d L W I I ω = = o Nếu vật rắn vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến thì động năng là: W d = 2 2 1 1 2 2 I mv ω + 2. Các phương trình động học của chuyển động quay: 2.1/ Vật rắn chuyển động quay đều: 0 t ϕ ϕ ω = + ω = hằng số 2.2/ Vật rắn quay biến đổi đều: o 0 t ω ω γ = + o 2 0 0 1 2 t t ϕ ϕ ω γ = + + o 2 2 0 0 2 ( ) ω ω γ ϕ ϕ − = − o Nếu vật quay nhanh dần đều thì ω . 0 γ > ; nếu vật quay chậm dần đều thì ω . 0 γ < 3. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh trục cố định: M I γ = Trong đó: M là tổng đại số các mơmen tác dụng lên vật rắn. 4. Định luật bảo tồn mơmen động lượng: Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục quay bằng 0 thì tổng mơmen động lượng của vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục quay đó được bảo tồn. 1 1 2 2 I I ω ω = + Nếu vật rắn khơng thay đổi hình dạng (tức là I = hằng số) thì vật rắn quay đều hoặc đứng n + Nếu vật rắn thay đổi hình dạng ( tức là I thay đổi) thì I và ω tỉ lệ nghịch với nhau. 5. So sánh chuyển động quay của vật rắn và chuyển động của chất điểm: dL M dt = dp F dt = Mơmen lực M Tốc độ góc ω Mơmen qn tính I Mơmen động lượng L Lực F Tốc độ dài v Khối lượng m Động lượng p Chương II : DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Dao động tuần hoàn và dao động điều hoà: 1.1/ Dao động tuần hoàn: Là dao động lặp lại trạng thái cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau (Khoảng thời gian đó gọi là chu kì dao động). 1.2/ Dao động điều hoà: Là dao động được biểu diễn bằng đònh luật dạng sin hoặc dạng cos, dao động điều hoà là trường hợp đặc biệt của dao động tuần hoàn. (Lưu ý: Dao động tuần hoàn chưa hẳn là dao động điều hoà). Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 3 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 1.3/ Dao động điều hòa là hình chiếu của 1 chuyển động tròn đều lên một trục nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Tần số góc của dao động điều hòa là tốc độ góc của chất điểm; Biên độ của dao động điều hòa là bán kính của đường tròn. 2. Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà: 2.1/ Chu kì (T): Là khoảng thời gian ngắn nhất để vật trở lại trạng thái ban đầu (không phải là vò trí ban đầu) hoặc là khoảng thời gian để vật thực hiện được 1 dao động. dd T tg = ∑ ∑ 2.2/ Tần số (f): Là số dao động vật thực hiện được trong 1 đơn vò thời gian (1s), có đơn vò là Hz; tần số là đại lượng nghòch đão của chu kì. f T 1 = . 2.3/ Tần số góc ( ω ): Là góc mà vật quét được trong 1 đơn vò thời gian (rad/s). 2.4/ Liên hệ giữa T, f và ω : f T π π ω 2 2 == . 2.5/ Pha dao động: )( ϕω + t : Đặc trưng cho trạng thái dao động (chiều chuyển động, vận tốc, gia tốc, năng lượng) vào thời điểm t ; ϕ : Là pha ban đầu (đặc trưng cho trạng thái ban đầu) 2.6/ Li độ và biện độ: Li độ là toạ độ của vật khi lấy VTCB làm gốc toạ độ, trục toạ độ là phương dao động; Biên độ là li độ cực đại x max = A (A luôn dương); Các đại lượng A, ,ω ϕ là các hằng số. Trong đó: A và ω ln dương; ϕ có thể dương, âm hoặc bằng 0. Nhận xét: - Quảng đường vật đi trong một chu kì là s = 4A. - Nếu chu kì càng lớn thì vật dao động càng chậm. - Thời gian vật đi từ biên này đến biên nọ là T/2. - Thời gian vật đi từ VTCB đến biên là T/4. - Thời gian vật đi từ VTCB đến trung điểm của biên là T/12 3.Phương trình dao động, vận tốc, gia tốc: 3.1/ 2 2 x A cos( t );v x ' A sin( t ) A cos( t );a A cos( t ) x 2 π = ω + ϕ = = − ω ω + ϕ = ω ω +ϕ+ = − ω ω + ϕ = −ω 3.2/ max v A = ω Khi vật qua VTCB ; v min = 0 Khi vật ở biên. 3.3/ 2 max a A ω = Khi vật ở biên; a min = 0 Khi vật qua VTCB. 3.4/ Công thức độc lập thời gian: 2 2 2 2 v A x = + ω Nh ận xét : Li độ, vận tốc và gia tốc biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng về pha thì: - Vận tốc sớm pha hơn li độ 1 góc 2 π , tức là vng pha với li độ. - Gia tốc sớm pha hơn li độ một góc π , tức là ngược pha với li độ và vng ph với vận tốc. 4. Năng lượng dao động: 4.1/ Động năng: 2 2 2 2 d 1 1 E mv m A sin ( t ) 2 2 = = ω ω +ϕ 4.2/ Thế năng: 2 2 2 t 1 1 E kx kA cos ( t ) 2 2 = = ω +ϕ với k = 2 mω = hằng số 4.3/ Cơ năng: E = E đ + E t = 2 2 2 1 1 kA m A 2 2 = ω = E đmax = E tmax = const. + Cơ năng không thay đổi theo thời gian nhưng động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số góc 2ω , tức có tần số gấp đơi tần số của li độ và chu kì bằng ½ chu kì của li độ. Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 4 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 4.4/ Sự biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà: o Tại biên x max = A, v = 0, gia tốc a max nên thế năng cực đại, động năng bằng 0. o Khi vật đi từ biên vào VTCB thì động năng tăng thế năng giảm. Qua VTCB v max , x = 0 nên động năng cực đại, thế năng bằng 0 và gia tốc bằng 0. 5. Lực phục hồi (hay gọi là lực gây ra dao động): 5.1/ Là lực đưa vật về vò trí cân bằng F ph = -kx (dấu “-“lực ngược chiều với li độ) 5.2/ Ở vò trí cân bằng F phmin = 0; ở biên F phmax = kA. 6. Con lắc lò xo: Gồm quả nặng (m) gắn vào lò xo có độ cứng (k). Dao động được thiết lập nhờ lực đàn hồi nên thế năng của hệ là thế năng đàn hồi. 6.1/ Tần số góc, chu kì và tần số: k m ω = m T 2 k = π 1 k f 2 m = π (Chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ). 6.2/ Lực đàn hồi của lò xo: - Khi lò xo biến dạng thì sẽ có lực đàn hồi (kể cả khi vật qua VTCB) dh F k( l x) = ∆ + - Khi con lắc nằm ngang l ∆ = 0 nên lực đàn hồi và lực phục hồi là như nhau. - Khi con lắc thẳng đứng: k l∆ =mg - Khi con lắc nằm nghiêng thì sink l mg α ∆ = ; F dhmax = K( l ∆ + A) ; F dh min = 0 (khi A ≥ l ∆ ) và F dh min = K( l∆ -A) (khi A < l ∆ ). 6.3/ Chiều dài cực đại và cực tiểu của lò xo trong quá trình dao động: l max = l o + l∆ + A ; l min = l o + l ∆ - A A = max min l l MN 2 2 − = với MN là chiều dài quỹ đạo. 6.4/ Viết phương trình dao động: x Acos( t )= ω + ϕ . o Muốn tìm A ta dựa vào cách kích thích. vd: - kéo con lắc ra một đoạn x o rồi buông nhẹ thì A = x o . - kéo con lắc ra một đoạn x o rồi truyền cho nó một vận tốc thì A > x o lúc này phải dùng công thức độc lập thời gian để tìm A); o Muốn tìm ϕ ta dựa vào gốc thời gian (t = 0) Một số gốc thời gian thường gặp: - Chọn gốc thời khi vật ở biên dương ϕ = 0 - Chọn góc thời gian ở biên âm ϕ = π - Chọn gốc thời gian khi vật quaVTCB theo chiều dương ϕ = 2 π − - Chọn gốc thời gian khi vật qua VTCB theo chiều âm 2 π ϕ = - Chọn gốc thời gian khi vật qua vò trí có li độ x = A/2 theo chiều dương thì 3 π ϕ = − - Chọn gốc thời gian khi vật qua vò trí có li độ x = A/2 theo chiều âm thì 3 π ϕ = - Chọn gốc thời gian khi vật qua vò trí có li độ x = -A/2 theo chiều dương thì 2 3 π ϕ = − - Chọn gốc thời gian khi vật qua vò trí có li độ x = -A/2 theo chiều âm thì 2 3 π ϕ = . Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 5 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 - Các gốc thời gian khác thì dựa vào li độ và dấu của vận tốc để tính ϕ . 7. Con lắc đơn: Gồm một vật nặng nối với 1 sợi dây mảnh, nhẹ và không dãn. dao động được thiết lập bởi một thành phần của trọng lực (P = mg s l − ) nên thế năng là thế năng hấp dẫn. 7.1/ Tần số góc, chu kì và tần số: g l ω = ; l T 2 g = π ; 1 g f 2 l = π . Nếu xét con lắc dao động tại cùng 1 nơi tức là g không đổi thì chu kì của con lắc chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ (dao động tự do) 7.2/ Phương trình dao động: o s S cos( t ) = ω +ϕ (tính theo cung lệch) o cos( t ) α=α ω+ϕ (tính theo góc lệch), với s = l α 7.3/ Vận tốc của vật khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α : o v 2gl(cos cos ) α = α− α 7.4/ Lực căng của dây treo khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α : 0 0 mg(3cos 2cos ) τ = α− α 7.5/ Năng lượng: o Động năng E đ = 2 0 1 mv mgl(cos cos ) 2 = α − α o Thế năng t E mgh mgl(1 cos ) α = = − α o Cơ năng 2 2 d t 0 0 mgl mg E E E S 2 2l = + = α = nếu ( 0 0 10α ≤ , α tính theo rad). 7.6/ Chu kì của con lắc đơn trong hệ quy chiếu không quán tính (Chòu thêm tác dụng của các ngoại lực như : Lực quán tính, lực điện trường…): o Ta tính trọng lực biểu kiến ' ' ng P P F mg = + = uur ur uuur uur . o Căn cứ vào hướng của P ur và ng F uuur để tính g’ và suy ra chu kì dao động 2 ' l T g π = . * Một số ngoại lực thường gặp: o Lực qn tính: qt F ma= − uur r . Dấu “ – “ thể hiện lực qn tính và gia tốc ngược hướng nhau. o Lực điện trường: F qE= ur ur . Nếu q > 0 thì lực điện và cường độ điện trường cùng hướng nhau, và ngược lại 8.Tổng hợp dao động: Cho 2 dao động thành phần: 1 1 1 x A cos( t )= ω + ϕ và 2 2 2 x A cos( t )= ω + ϕ cùng tần số, cùng phương nhưng biên độ và pha đầu khác nhau. 8.1/ Độ lệch pha của 2 dao động: 2 1 ∆ϕ = ϕ − ϕ . - Nếu 2k ∆ϕ= π thì 2 dao động cùng pha. - Nếu (2k 1) ∆ϕ= + π thì 2 dao động ngược pha. - Nếu k 2 π ∆ϕ = + π thì 2 dao động vuông pha. 8.2/ Dao động tổng hợp là một dao động điều hoà cùng tần số với 2 dao động thành phần (Tổng hợp bằng phương pháp giản đồ vectơ Fresnel: Mỗi dao động được biểu diễn bằng 1 vectơ quay tròn đều ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc ω ): x = x 1 + x 2 = Acos( t )ω + ϕ . Trong đó: 2 2 2 1 2 1 2 2 1 A A A 2A A cos( ) = + + ϕ −ϕ và 1 1 2 2 1 1 2 2 A sin A sin tg A cos A cos ϕ + ϕ ϕ = ϕ + ϕ - Nếu 2 dao động thành phần cùng pha thì: A = A 1 + A 2 Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 6 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 - Nếu 2 dao động thành phần ngược pha thì 1 2 A A A = − - Nếu 2 dao động thành phần vuông pha thì 2 2 2 1 2 A A A = + 9.Dao động tự do: 9.1/ Là dao động có chu kỳ hay tần số chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ dao động, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. Ví dụ: Con lắc lò xo dao động trong giới hạn đàn hồi bỏ qua ma sát. Con lắc đơn dao động với biên độ góc nhỏ và tại một đòa điểm xác đònh, bỏ qua ma sát. 9.2/ Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao động (Và hệ sẽ dao động theo chu kì riêng khi được kích thích dao động) 10.Dao động tắt dần: 10.1/ Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. 10.2/ Nguyên nhân: Lực ma sát hay lực cản của môi trường lấy mất năng lượng của hệ dao động. Lực cản môi trường càng lớn biên độ giảm càng nhanh và có thể không dao động được. 10.3/ Sự tắt dần của dao động có khi có lợi, có khi có hại tùy theo mục đích và yêu cầu cụ thể. 11.Dao động cưỡng bức: 11.1/ Là dao động của hệ dưới tác dụng của 1 ngoại lực biến thiên tuần hoàn, có dạng: n o F F cos( t ) = ω + ϕ . 11.2/ Tần số của hệ dao động bằng tần số ngoại lực. 11.3/ Biên độ của dao động phụ thuộc vào quan hệ của tần số ngoại lực với tần số riêng của hệ, đồng thời phụ thuộc vào ma sát của môi trường. 11.4/ Hiện tượng cộng hưởng: Là trường hợp đặc biệt của dao động cưỡng bức. Khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng của hệ thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trò cực đại, giá trò này phụ thuộc vào lực cản của môi trường. Cộng hưởng có lợi hay có hại tùy theo từng trường hợp cụ thể. 12.Dao động duy trì(sự tự dao động): Ngoại lực bổ sung năng lượng cho hệ đúng bằng năng lượng mà hệ đã mất đi sau mỗi chu kì dao động nên hệ vẫn dao động với tần số và biên độ như hệ dao động tự do. Chương III: SÓNG CƠ HỌC – ÂM HỌC 1. Sóng cơ học: 1.1/ Khái niệm: Là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất theo thời gian. (Lưu ý: Chúng chỉ lan truyền trong môi trường vật chất không lan truyền trong chân không; sự lan truyền của sóng cơ học được thiết lập bởi các lực đàn hồi của môi trường). 1.2/ Có hai loại sóng cơ học: - Sóng ngang: phương dao động vuông góc với phương truyền sóng (vd: sóng trên mặt nước). Sóng ngang truyền được trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng. (sóng nước chỉ lan truyền trên mặt nước không lan truyền trong lòng chất lỏng). - Sóng dọc: phương dao động trùng với phương truyền sóng (vd: sóng âm). Sóng dọc truyền trong chất rắn, chất lỏng và chất khí. Như vậy, muốn phân loại sóng cần dựa và phương dao động và phương truyền sóng. 2. Sự truyền sóng là sự truyền pha dao động và truyền năng lượng: 2.1/ Khi có sóng truyền qua thì các phần tử vật chất của môi trường chỉ dao động quanh một vò trí cân bằng xác đònh chỉ có trạng thái dao động (tức là pha dao động) và năng lượng truyền đi. 3. Các đại lượng đặc trưng của sóng: Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 7 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 3.1/ Chu kì và tần số của sóng: Là chu kì và tần số dao động chung của các phần tử vật chất có sóng truyền qua và bằng chu kì của nguồn sóng. 1 T f = 3.2/ Vận tốc truyền sóng là: vận tốc truyền pha dao động: s v t = với s là quảng đường mà sóng truyền trong thời gian t. Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng, cùng một sóng nhưng qua hai môi trường khác nhau thì vận tốc của chúng khác nhau mặc dù tần số của nó không thay đổi. 3.3/ Bước sóng: ( )λ Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng có dao động cùng pha với nhau. (hoặc bước sóng là quảng đường mà sóng truyền được trong một chu kì dao động của sóng). - Những điểm cách nhau một số nguyên lần bước sóng trên phương truyền thì dao động cùng pha. - Những điểm cách nhau một số lẻ nữa bước sóng trên phương truyền thì dao động ngược pha. v vT f λ = = Như vậy, khi sóng truyền qua hai môi trường thì bước sóng và vận tốc thay đổi nhưng tần số không thay đổi. 4. Biên độ sóng và năng lượng của sóng: 4.1/ Biên độ sóng tại một điểm là biên độ dao động của phần tử vật chất tại điểm đó khi có sóng truyền qua. 4.2/ Năng lượng sóng tại mỗi điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng tại điểm đó. 4.2/ Khi sóng truyền trên một mặt phẳng thì năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quảng đường truyền. 4.4/ Khi sóng truyền trong không gian thì năng lượng sóng giảm tỉ lệ với bình phương quảng đường truyền. 4.5/ Ở trường hợp lý tưởng thì coi biên độ của sóng không thay đổi khi sóng truyền trên một phương. 5. Phương trình sóng: 5.1/ Viết phương trình sóng tại một điểm do sóng truyền qua: Cho nguồn sóng O có phương trình u acos t= ω . Hãy viết phương trình sóng tại điểm M cách O một đoạn d nằm trước và sau O tính theo chiều sóng. - Sóng tại M là sóng tại O trước đó khoảng thời gian t = d/v (đối với M nằm sau O) M d 2 u a cos (t ) a cos( t d) v π = ω − = ω − λ - Sóng tại M là sóng tại O sau đó một khoảng thời gian t = d/v (Đối với M nằm trước O) M d 2 u a cos (t ) a cos( t d) v π = ω + = ω + λ 5.2/ Phương trình tổng quát của sóng truyền trên một phương: 2 u a cos( t x) π = ω − λ (với x là toạ độ của điểm bất kì trên phương truyền đối với nguồn điểm) 5.3/ Độ lệch pha của hai điểm cách nhau khoảng d trên cùng một phương truyền vào cùng một thời điểm 2 d π ∆ϕ = λ (Lưu ý: công thức này có thể dùng để tính độ lệch pha của hai điểm bất kì có hiệu khoảng cách đến nguồn là d). 5.4/ Độ lệch pha tại cùng một điểm nhưng vào các thời điểm khác nhau 2 1 (t t ) ∆ϕ=ω − . 6. Giao thoa sóng: Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 8 Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 6.1/ Là sự gặp nhau của hai hay nhiều sóng kết hợp trong đó có những chỗ sóng được tăng cường hoặc giảm bớt. - Những chỗ tăng cường là hai sóng gặp nhau cùng pha nhau nên biên độ sóng cực đại. - Những chỗ giảm bớt là hai sóng gặp nhau ngược pha nhau nên biên độ sóng là cực tiểu. - Hai sóng kết hợp : Cùng tần số, cùng phương, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian. Hai sóng kết hợp được phát ra từ hai nguồn kết hợp. 6.2/ Giao thoa sóng trên mặt nước từ hai nguồn kết hợp: Cho hai nguồn A và B có phương trình A B u u acos t= = ω . +Tại điểm M cách A ,B lần lượt là d 1 ,d 2 có phương trình là: M A B 2 1 1 2 u u u 2acos[ (d d )]cos[ t (d d )] π π = + = − ω − + λ λ . + 2 1 d d k λ − = (Hiệu khoảng cách từ một điểm đến hai nguồn là một số nguyên lần bước sóng thì điểm đó là cực đại). + 2 1 (2 1) 2 d d k λ − = + (Hiệu khoảng cách từ một điểm đến hai nguồn là một số lẻ của nữa bước sóng thì điểm đó là cực tiểu). 6.3/ Hình ảnh của hiện tượng giao thoa với hai nguồn giống nhau: Đường thẳng trung trực của hai nguồn là cực đại. Xung quanh là họ các Hyperbol cực đại và cực tiểu nằm xen kẻ nhau một cách đều đặn. (Lưu ý: Nếu hai nguồn khác pha nhau thì hình ảnh giao thoa không như ở trên. Vd: Hai nguồn A, B ngược pha nhau thì tại đường trung trực là cực tiểu) 6.4/ Cách tính số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn AB: - Khi hai nguồn cùng pha nhau: AB n λ = ; N CĐ = 2n + 1 (với n là phần nguyên); N CT = 2n (với n là số làm tròn). - Khi hai nguồn khác pha nhau: Gọi x là tọa độ của một điểm M trên đoạn AB với góc tọa độ là O. Ta có d 2 – d 1 = 2x = k λ (đối với điểm cực đại) mà 2 1 d d AB− ≤ Từ đó suy ra k. Có bao nhiêu k thì có bấy nhiêu điểm cực đại Đối với số điểm cực tiểu làm tương tự. 6.5/ Cách tìm số điểm trên đoạn AB dao động với biên độ bất kì: Viết phương trình tổng hợp tại điểm M và lưu ý d 2 – d 1 = 2x sau đó suy ra biên độ dao động tổng hợp. Cho biên độ này bằng giá trò của giả thiết rồi tìm ra số điểm M 7. Sóng dừng: 7.1/ Là trường hợp đặc biệt của hiện tượng giao thoa, là sự giao thoa của hai sóng kết hợp truyền ngược chiều nhau trên cùng một phương. (vd: sóng tới và sóng phản xạ). Những chỗ cực đại gọi là bụng sóng, những chỗ cực tiểu gọi là nút sóng. Khoảng cách B-B = N-N = k 2 λ ; B-N = (2k 1) 4 λ + . 7.2/ Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây: - Hai đầu đầu cố đònh (2 nút), hoặc hai đầu tự do (2 bụng) thì: * l k (k N ) 2 λ = ∈ . - Một đầu cố đònh (nút)và một đầu tự do (bụng): l (2k 1) (k N) 4 λ = + ∈ ( k gọi là số bó sóng; Nguồn được coi như là nút). 7.3/ Cách viết phương trình sóng phản xạ: Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 9 A B O M x Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 - Nếu đầu cố đònh thì sóng phản xạ ngược dấu với sóng tới. - Nếu đầu tự do thì sóng phản xạ cùng dấu với sóng tới. 7.4/ Cách tính số bụng và số nút: - Hai đầu cố đònh: * l k (k N ) 2 λ = ∈ Suy ra k. N n = k + 1 (kể cả hai đầu); N b = k. - Hai đầu tự do: * l k (k N ) 2 λ = ∈ Suy ra k. N n = k; N b = k + 1 (Kể cả hai đầu). - Một đầu cố đònh, một đầu tự do: l (2k 1) (k N) 4 λ = + ∈ Suy ra k. N n = N b = k + 1 7.5/ Ứng dụng của hiện tượng sóng dừng: - Cho phép đo bước sóng bằng mắt thường nếu xác đònh l và số bụng. - Đo được tần số f ta xác đònh được vận tốc truyền sóng 2l v f f k = λ = 7.6/ Khi xảy ra hiện tượng sóng dừng thì năng lượng sóng không truyền đi. 8. Sóng âm: 8.1/ Khái niệm: là những sóng cơ học truyền trong môi trường vật chất, có tần số từ 16Hz – 20000Hz mà tai người có thể cảm nhận được. - Nếu f > 20000Hz gọi là siêu âm. - Nếu f < 16Hz gọi là hạ âm. Cả hai loại này tai người đều không cảm giác được. 8.2/ Sự truyền âm trong môi trường: - Sóng âm truyền được trong tất cả mọi môi trường rắn, lỏng, khí nhưng không truyền được trong chân không. - Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường(khối lượng riêng của môi trường) ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường. - Vận tốc truyền âm được sắp xếp V rắn > V lỏng > V khí 8.3/ Phân loại sóng âm: - Khi truyền trong chất khí và lỏng thì sóng âm là sóng dọc. - Khi truyền trong chất rắn thì sóng âm là sóng dọc và sóng ngang. 8.4/ Nhạc âm và tạp âm: Nhạc âm là những sóng có tần số xác đònh gây cảm giác êm ái , dễ chòu. Tạp âm là những sóng không có tần số xác đònh. 8.5/ Các đặc trưng sinh lý của âm: o Độ cao: Phụ thuộc vào tần số của âm (tần số càng lớn thì âm càng cao và ngược lại) o Âm sắc: Phụ thuộc vào tần số và biên độ âm (Tức là phụ thuộc vào đồ thò dao động của âm), ngoài ra còn phụ thuộc vào số lượng các hoạ âm. Âm sắc giúp ta phân biệt được các âm cùng độ cao nhưng phát ra từ những nguồn khác nhau. Âm một nhạc cụ phát ra không được biểu diễn bằng đường hình sin mà là một đường phức tạp vì đó là sự tổng hợp của âm cơ bản và các hoạ âm. o Độ to (còn gọi là âm lượng): Phụ thuộc vào tần số và cường độ âm. - Cường độ âm (I): là năng lượng (tỉ lệ với bình phương biên độ) mà sóng âm truyền qua một đơn vò diện tích đặt vuông góc với phương truyền trong một đơn vò thời gian. (Đơn vò W/m 2 ). - Mức cường độ âm(L): là Logarit thập phân của tỉ số I/I o (B) (dB) o o I I L lg ;L 10lg I I = = ; 1B = 10dB với I o là cường độ âm chuẩn (Hay cường độ âm tối thiểu mà tai người nghe được) I o = 10 -12 W/m 2 ở 1000Hz . Khi nói mức cường độ âm L = 1dB có nghóa là I = 1,26I o . 1dB là mức cường độ âm nhỏ nhất mà tai người có thể phân biệt được. Đơn vò thường dùng của mức cường độ âm là dB. o Ngưỡng nghe, ngưỡng đau và miền nghe được: Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT 10 [...]... tương đối tính: m= m0 ≥ m0 v2 1− 2 c Trong đó: m là khối lượng của vật khi nó chuyển động m0 là khối lượng nghỉ (khi vật đứng yên) o Khi vật chuyển động thì nó nặng hơn khi đứng yên Như vậy: o Vận tốc vật càng lớn thì khối lượng vật càng tăng 3.2/ Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc 2 = m0 1− 2 v c2 c2 Như vậy: o Khi vật có khối lượng m thì có năng lượng E và ngược lại o Khi năng lượng... đó: R = 1,1.107(m-1) Chương VIII: SƠ LƯC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 1 Các tiên đề của Anh-xtanh: 1.1/ Tiên đề 1 (Nguyên lí tương đối): Các đònh luật vật lý( cơ học, điện từ học ) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính 1.2/ Tiên đề 2 (Nguyên lý về sự bất biến của tốc độ ánh sáng): Tốc độ ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính,không phụ thuộc vào... cả các vật rắn, lỏng, khí có áp suất lớn bò nung nóng phát sáng phát ra Nguồn phát ánh sáng trắng như là mặt trời, đèn dây tóc 4.3/ Đặc điểm: Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của chúng Nếu nhiệt độ càng cao thì miền phát sáng của vật càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn 4.4/ Ứng dụng: dùng để đo nhiệt độ của các vật mà đặc biệt là các vật ở... và ngược lại o Với những vật chuyển động với vận tốc nhỏ thì m = m0 lúc đó E = mc2 gọi là năng lượng nghỉ Chương IX: VẬT LÝ HẠT NHÂN 1 Cấu tạo hạt nhân: o Gồm các Nuclon: Proton (mang điện dương) (Z) và Notron (không mang điện)(N) A A = Z +N: số khối (gần bằng khối lượng mol nguyên tử) Kí hiệu: Z X 1 12 2 Đơn vò khối lượng nguyên tử: (u) 1u = (khối lượng 1 nguyên tử 6 C ) 12 o mp = mn ≈ 1u; khối lượng... hơn 28 GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 7 ng dụng các đồng vò phóng xạ: (nhân tạo hoặc tự nhiên): Tìm khuyết tật bên trong sản phẩm, diệt vi khuẩn, chữa bệnh ung thư (bằng tia gamma của coban); phương pháp nguyên tử đánh dấu trong sinh lý học; phương pháp cacbon 14 trong khảo cổ học 8 Độ hụt khối và năng lượng liên kết: 8.1/ ∆m = mo − m Trong... thoa, sóng dừng, phản xạ, nhiễu xạï 7.3/ Khác nhau giữa sóng điện từ và sóng cơ học: Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn 18 GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 o SĐT truyền được trong chân không o Năng lượng SĐT đồng biến với tần số còn năng lương sóng cơ học tỉ lệ với bình phương biên độ o Bản chất của 2 sóng này là khác biệt nhau 8 Phân... đònh tì lên 2 vành khuyên để lấy điện ra ngoài (làm cho dây không bò quấn lại) Các cuộn dây của 2 phần được quấn trên các lõi thép silic để tăng cường từ thông qua các cuộn dây Các lõi thép này được làm bằng những lá thép mỏng ghép cách điện với nhau để hạn chế dòng phucô Nếu máy có nhiều cuộn dây, trong mỗi cuộn dây có nhiều vòng dây thì các cuộn dây này phải nối tiếp với nhau để tăng suất điện động... lực đàn hồi của môi trường nhe sóng cơ học 7 Tương quan giữa sóng điện từ và sóng cơ học: 7.1/ Chúng được biểu diễn cùng một dạng toán học là hàm sin hoặc cosin 7.2/ Các đại lượng tương quan: o (q-x); o (i-v); o (năng lượng điện trường - thế năng); o (năng lượng từ trường - động năng); o (L-m); o (1/C - k) Lưu ý: Sóng điện từ có tất cả các tính chất của sóng cơ học như giao thoa, sóng dừng, phản xạ,... VT: K = 0 ,-1VT bậc 1; k = 1,-2 VT bậc 2 λD ia ⇒λ = 2.9/ Thí nghiệm giao thoa dùng để đo bước sóng ánh sáng i = a D 2.10/ Cách xác đònh một điểm nằm trên màn giao thoa là vân sáng hay vân tối: 2 1 Tri thức làm cho con người ta cao thượng hơn 20 GV: Thái minh quốc Văn –Trường PTTH LHPT Tài liệu ôn thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 OM i o Nếu n nguyên thì M là vân sáng bậc n; nếu n là số rưởi thì... chiều 3 pha) gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn trên lõi thép đặt lệch nhau 120 0 trên vành tròn để tạo ra từ trường quay; Roto: hình trụ có xẻ rảnh có tác dụng như 1 cuộn dây quấn trên lõi thép đặt tại tâm vành tròn - Cách tạo ra từ trường quay bằng dòng điện xoay chiều 3 pha: Cho dòng 3 pha vào 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 0 trên vành tròn Giả sử tại thời điểm t từ uu r trường trong cuộn1 cực . thi tốt nghiệp – đại học 2008 – 2009 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU TRƯỜNG THPT LONG HẢI – PHƯỚC TỈNH  TÀI LIỆU ÔN TẬP TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC. THPT LONG HẢI – PHƯỚC TỈNH  TÀI LIỆU ÔN TẬP TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC VẬT LÝ 12 NĂM HỌC 2008 – 2009 Giáo viên : Thái Minh Quốc Văn Tháng 3 /2009 Tri thức