▸ Cơ chế truyền sóng

Các phần tử nước sát nguồn $O$ dao động theo phương thẳng đứng. Nhờ lực liên kết giữa các phần tử nước, phần tử ở điểm $M$ lân cận $O$ dao động theo. Đến lượt phần tử ở điểm $N$ gần $M$ dao động… Như vậy có sự truyền dao động từ điểm này sang điểm khác → tạo nên sóng mặt nước.

▸ Hai nguyên nhân tạo nên sóng

Nguyên nhân	Mô tả
Nguồn dao động	Dao động từ bên ngoài tác dụng lên môi trường tại điểm $O$.
Lực liên kết	Lực liên kết giữa các phần tử của môi trường, giúp truyền dao động.

▸ Sự lệch pha của các phần tử trên phương truyền sóng

Xét sóng hình sin lan truyền từ nguồn $O$ theo phương $Ox$:

Thời điểm	Trạng thái $O$	Trạng thái $M$
$t = 0$	Bắt đầu đi lên	Chưa dao động
$t = \dfrac{T}{4}$	Đến vị trí biên	Bắt đầu dao động
$t = \dfrac{T}{2}$	Về VTCB	Đến vị trí biên
$t = T$	Sóng truyền được quãng đường bằng $\lambda$ (1 bước sóng)

Như vậy điểm $M$ trễ pha so với $O$, điểm $N$ trễ pha so với $M$… Càng xa nguồn, các phần tử càng dao động chậm hơn (trễ pha hơn).

Một sóng hình sin được đặc trưng bởi 6 đại lượng sau:

▸ ① Biên độ sóng $(A)$

Định nghĩa: Biên độ sóng là độ dịch chuyển lớn nhất của phần tử sóng khỏi vị trí cân bằng.

Đơn vị: mét (m) hoặc centimét (cm).

▸ ② Chu kì sóng $(T)$

Định nghĩa: Chu kì của sóng bằng chu kì dao động của phần tử sóng.

Đơn vị: giây (s).

▸ ③ Tần số sóng $(f)$

Định nghĩa: Đại lượng $f = \dfrac{1}{T}$ được gọi là tần số sóng — chính là số dao động trong 1 giây.

Đơn vị: héc (Hz).

▸ ④ Tốc độ truyền sóng $(v)$

Định nghĩa: Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền của biến dạng trong môi trường truyền sóng.

Đơn vị: mét trên giây (m/s).

▸ ⑤ Bước sóng $(\lambda)$

Định nghĩa: Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì.

Kí hiệu: $\lambda$ (lambda). Đơn vị: mét (m).

▸ ⑥ Cường độ sóng $(I)$

Định nghĩa: Cường độ sóng $I$ là năng lượng sóng truyền qua một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

Trong đó: $E$ là năng lượng (J), $S$ là diện tích (m²) vuông góc với phương truyền sóng, $\Delta t$ là thời gian (s).

▸ Dạng 1: Tính các đại lượng đặc trưng từ dữ kiện thực tế

Phương pháp:

• Bước 1: Tóm tắt đề, xác định đại lượng đã cho và cần tìm.
• Bước 2: Chọn công thức phù hợp.
• Bước 3: Thay số, chú ý đổi đơn vị (cm → m, ms → s).

Cần tìm	Công thức
Chu kì $T$	$T = \dfrac{\Delta t}{N}$
Tần số $f$	$f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{N}{\Delta t}$
Tốc độ $v$	$v = \dfrac{d}{t}$
Bước sóng $\lambda$	$\lambda = v \cdot T = \dfrac{v}{f}$
Biên độ $A$	Độ cao đỉnh sóng so với VTCB

▸ Dạng 2: Đọc đồ thị $(u-t)$ của sóng

Với đồ thị li độ – thời gian $(u-t)$:

• Biên độ $A$: đọc giá trị lớn nhất của $u$ trên trục tung.
• Chu kì $T$: khoảng thời gian giữa hai đỉnh (hoặc hai đáy) liên tiếp.
• Tần số: $f = \dfrac{1}{T}$.

Cách đọc chu kì: đếm số ô vuông tương ứng với một chu kì × giá trị mỗi ô.

▸ Dạng 3: Khi thay đổi tần số nguồn — đại lượng nào không đổi?

Vì tốc độ truyền sóng chỉ phụ thuộc môi trường, khi thay đổi tần số nguồn:

Đại lượng	Có thay đổi?	Lý do
Tần số $f$	CÓ	$f$ sóng = $f$ nguồn.
Chu kì $T$	CÓ	$T = \dfrac{1}{f}$.
Bước sóng $\lambda$	CÓ	$\lambda = \dfrac{v}{f}$.
Tốc độ $v$	KHÔNG	Chỉ phụ thuộc môi trường.

▸ Dạng 4: Xác định chiều chuyển động của phần tử từ đồ thị (u−x)

Cho đồ thị hình dạng sóng $(u-x)$ tại một thời điểm và biết chiều truyền sóng. Xác định phần tử tại một điểm đang đi lên hay đi xuống.

Cách làm nhanh nhất:

• Bước 1: Xác định chiều truyền sóng trên đồ thị.
• Bước 2: Nhìn phần tử ở phía sau điểm M (phía ngược chiều truyền) đang có li độ nào → M sẽ có li độ đó ở thời điểm tiếp theo.
• Bước 3: So sánh với li độ hiện tại của M → biết M đi lên hay đi xuống.

▸ Bảng tóm tắt công thức

Công thức	Ý nghĩa	Đơn vị
$f = \dfrac{1}{T}$	Tần số – chu kì	Hz, s
$\lambda = v \cdot T$	Bước sóng theo chu kì	m
$\lambda = \dfrac{v}{f}$	Bước sóng theo tần số	m
$v = \lambda \cdot f$	Tốc độ truyền sóng	m/s
$T = \dfrac{\Delta t}{N}$	Chu kì từ số dao động	s

⚠️ Lỗi sai thường gặp

Sai	Đúng
Sóng truyền các phần tử vật chất đi theo.	Phần tử chỉ dao động tại chỗ; sóng chỉ truyền biến dạng và năng lượng.
Tăng $f$ nguồn → $v$ tăng.	$v$ không đổi (chỉ phụ thuộc môi trường); tăng $f$ → $\lambda$ giảm.
$T = N \cdot \Delta t$.	$T = \dfrac{\Delta t}{N}$ — chu kì = thời gian cho một dao động.
$T = 4$ ms → $f = 0{,}25$ Hz.	Phải đổi: $T = 4$ ms $= 0{,}004$ s → $f = 250$ Hz.
Biên độ $A$ là chiều dài một con sóng.	$A$ là độ cao lớn nhất so với VTCB; $\lambda$ mới là chiều dài một con sóng.

Sau khi đã nắm vững lý thuyết, các em hãy chuyển sang tab Bài Tập để luyện 25 câu bám sát chương trình SGK Kết Nối Tri Thức!