Trả lời nhanh
Phát biểu đúng là phát biểu định nghĩa: bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. Nếu câu A của đề chỉ ghi “khoảng cách giữa hai điểm trên cùng phương truyền sóng” mà thiếu “gần nhau nhất” thì chưa chính xác, vì hai điểm cùng pha có thể cách nhau 2λ, 3λ…
Cách đọc đề: câu “phát biểu đúng” về sóng cơ thường hỏi gì?
Dạng câu này hầu như luôn kiểm tra một trong bốn ý: định nghĩa bước sóng, loại sóng (dọc hay ngang) trong từng môi trường, đại lượng nào đổi khi sóng sang môi trường khác, và bản chất của quá trình truyền sóng. Đề thường chỉ sai một từ khoá như “luôn”, “mọi”, “chân không”, “gần nhau nhất”. Vì vậy hãy gạch chân các từ ấy trước khi chọn.
Định nghĩa bước sóng: vì sao phải có “gần nhau nhất”?
Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì T, nên λ = v·T = v/f. Về hình học, đó là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha (ví dụ hai đỉnh sóng liên tiếp).
Nếu bỏ chữ “gần nhau nhất” thì khoảng cách giữa hai điểm cùng pha có thể là kλ với k = 1, 2, 3… Khi đó định nghĩa không còn duy nhất. Đây chính là cái bẫy của phương án mở đầu bằng “khoảng cách giữa hai điểm trên cùng…”.
Mẹo nhớ: λ = một chu kì sóng truyền đi = hai đỉnh liền nhau.
Bảng các phát biểu về sóng cơ thường gặp
| Phát biểu | Đúng/Sai | Giải thích |
|---|---|---|
| Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha | Đúng | Đúng định nghĩa, bằng quãng đường sóng đi trong một chu kì. |
| Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm bất kì trên phương truyền sóng dao động cùng pha | Sai | Thiếu “gần nhau nhất”. |
| Sóng cơ truyền trong chất rắn luôn là sóng dọc | Sai | Chất rắn truyền được cả sóng dọc lẫn sóng ngang. |
| Sóng cơ truyền trong chất lỏng luôn là sóng ngang | Sai | Trong lòng chất lỏng và chất khí chỉ có sóng dọc (sóng ngang chỉ xuất hiện trên mặt thoáng). |
| Sóng cơ truyền được trong chân không | Sai | Sóng cơ cần môi trường vật chất đàn hồi. |
| Khi sóng truyền sang môi trường khác, tần số không đổi | Đúng | Tần số do nguồn quyết định; v và λ đổi, f giữ nguyên. |
| Sóng truyền đi kéo theo các phần tử vật chất chuyển động cùng sóng | Sai | Phần tử chỉ dao động quanh vị trí cân bằng; sóng truyền pha dao động và năng lượng. |
Loại trừ phương án như thế nào?
- Có từ “luôn” gắn với loại sóng trong chất rắn/lỏng: nghi ngờ ngay. Chất rắn có cả hai loại sóng nên “luôn là sóng dọc” sai. Chất lỏng, khí có sóng dọc nên “luôn là sóng ngang” sai.
- Phát biểu về bước sóng: kiểm tra đủ hai điều kiện “gần nhau nhất” và “cùng pha”. Thiếu một trong hai là sai. Nếu viết “ngược pha” thì cũng sai, vì khoảng cách hai điểm ngược pha gần nhất là λ/2.
- Phát biểu về chân không: sóng cơ không truyền được, khác với sóng điện từ.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “cùng pha” với “cùng li độ”: hai điểm có thể cùng li độ nhưng không cùng pha.
- Cho rằng khi sang môi trường mới thì λ không đổi. Thực ra f không đổi, v đổi nên λ = v/f đổi theo.
- Nhầm tốc độ truyền sóng v với tốc độ dao động của phần tử. v phụ thuộc môi trường; tốc độ dao động phụ thuộc biên độ và tần số.
Liên hệ nhanh về độ lệch pha
- Hai điểm cách nhau d = kλ: cùng pha.
- Hai điểm cách nhau d = (k + 1/2)λ: ngược pha.
- Công thức tổng quát: Δφ = 2πd/λ (π là số pi).
Bài luyện tập
- Một âm có tần số 170 Hz truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s. Tính bước sóng.
Đáp án: λ = v/f = 340/170 = 2 m. - Sóng trên mặt nước có tần số 5 Hz, hai đỉnh sóng liên tiếp cách nhau 0,4 m. Tính tốc độ truyền sóng.
Đáp án: λ = 0,4 m nên v = λ·f = 0,4·5 = 2 m/s. - Sóng có bước sóng 1 m. Hai điểm trên phương truyền sóng cách nhau 0,5 m dao động thế nào với nhau?
Đáp án: d = 0,5 m = λ/2 nên hai điểm dao động ngược pha.
Lưu ý: nếu đề của bạn có nội dung bốn phương án khác với bảng trên, hãy đối chiếu từng phương án với các ý đã phân tích: định nghĩa λ, loại sóng theo môi trường, tần số không đổi và sóng không truyền được trong chân không.
Câu hỏi thường gặp
Bước sóng là gì?
Bước sóng λ là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì, cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha. Công thức: λ = v·T = v/f.
Sóng cơ truyền trong chất rắn là sóng dọc hay sóng ngang?
Cả hai. Chất rắn có lực đàn hồi khi nén dãn lẫn khi trượt, nên truyền được sóng dọc và sóng ngang. Vì vậy phát biểu 'luôn là sóng dọc' là sai.
Sóng cơ có truyền được trong chân không không?
Không. Sóng cơ cần môi trường vật chất đàn hồi như rắn, lỏng, khí. Chân không chỉ truyền được sóng điện từ.
Khi sóng đi từ môi trường này sang môi trường khác, đại lượng nào không đổi?
Tần số f không đổi vì do nguồn sóng quyết định. Tốc độ truyền v và bước sóng λ thay đổi theo môi trường.