Bài 5: Sóng và sự truyền sóng

- Tại những nơi như một số huyện giáp ranh của tỉnh Sơn La cách tâm chấn khoảng 20 km, nhà cửa và các đồ đạc, vật dụng của gia đình lại bị rung lắc vì nơi đó có sóng truyền qua (hay còn gọi là dư chấn sau cơn động đất), nguồn sóng ở tâm chấn.
- Động đất lan truyền dưới dạng sóng cơ học, sóng mang năng lượng: Động đất xuất phát từ tâm chấn của động đất và lan truyền ra khắp các lớp trên bề mặt của Trái Đất.

Trạng thái của mặt nước sẽ có sự dao động.
Nguyên nhân do khi gõ tay lên mặt bàn một cách liên tục, tạo ra chấn động trên mặt bàn, chấn động đó được lan truyền trong các môi trường (mặt bàn, cốc nước, nước) gây ra hiện tượng sóng.
Học sinh tự tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.

Khi có sóng truyền qua, quả bóng sẽ dao động lên xuống theo phương thẳng đứng.

Tác hại của sóng địa chấn:

- Gây ra hiện tượng đứt gãy các mảng địa chất.

- Gây ra hoạt động của núi lửa.

- Gây thiệt hại về người và tài sản.

Ví dụ: Một trận động đất kinh hoàng tại Thổ Nhĩ Kì.

Khoảng 4 giờ 17 phút ngày 6/2/2023 (giờ địa phương), trận động đất có cường độ 7,8 độ richte đã làm rung chuyển miền nam Thổ Nhĩ Kỳ và tây bắc Syria. Theo Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS), tâm chấn của trận động đất nằm ở độ sâu 24,1 km, cách thành phố Nurdagi, tỉnh Gaziantep, Thổ Nhĩ Kỳ 23 km về phía đông.

Động đất cũng có thể cảm nhận được tại Cộng hòa Síp, thủ đô Cairo (Ai Cập) và thành phố Mosul (Iraq).

Thiệt hại gây ra: Theo số liệu chính thức tính đến ngày 26/2, trận động đất đã cướp đi hơn 44.000 sinh mạng tại Thổ Nhĩ Kỳ. Con số này tại nước láng giềng Syria là gần 6.000 người. Theo thống kê sơ bộ, trận động đất làm hơn 87.000 người tại 2 quốc gia này bị thương.

- Trường hợp a: phương truyền sóng và phương dao động của các điểm trên lò xo có phương trùng nhau.
- Trường hợp b: phương truyền sóng và phương dao động của các điểm trên lò xo có phương vuông góc với nhau.

Ví dụ về sóng dọc:
- Âm thanh do chiếc loa kéo phát ra.
- Con lắc lò xo treo thẳng đứng, kéo vật nặng xuống dưới thả tay cho dao động, dao động của con lắc lò xo là sóng dọc.
Ví dụ về sóng ngang:
- Ném một hòn đá cuội xuống mặt nước, thấy trên mặt nước có sóng dao động, đó là sóng ngang.
- Sóng điện từ: sóng vô tuyến, sóng vi ba, …

Sóng tới và sóng phản xạ có phương truyền sóng vuông góc với bức tường và có chiều truyền sóng ngược nhau.

- Hình ảnh chiếc thìa bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.
- Giải thích: Do tia sáng truyền từ môi trường không khí sang môi trường nước xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng giữa hai môi trường trong suốt đồng tính, ánh sáng phản xạ từ chiếc thìa truyền đến mắt của ta, ta sẽ quan sát được chiếc thìa bị gãy khúc.

Âm thanh truyền đi trong không khí với vận tốc 343 m/s nhờ sự dao động của các phân tử không khí. Hơn nữa, vận tốc âm thanh truyền trong nước (chất lỏng), chất rắn nhanh hơn truyền trong không khí. Vì vậy, khi đêm mùa lạnh hoặc trời mới mưa xong, hay những ngày có sương mù hoặc tuyết rơi, lúc này độ ẩm trong không khí cao hơn bình thường, tức là mật độ phân tử H2O trong không khí nhiều hơn, dày đặc hơn, nhiệt độ môi trường giảm xuống, không khí nóng bay lên cao còn không khí càng lạnh thì càng gần mặt đất, sẽ làm phản xạ âm thanh, hạn chế nó bị khuếch tán theo chiều dọc (lên trời) mà âm thanh sẽ đi theo phương ngang tốt hơn. Chính nhờ vậy mà âm thanh sẽ truyền nhanh hơn, tốt hơn bình thường giúp chúng ta nghe âm thanh to hơn, rõ hơn.

Đây là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Phương truyền của ánh sáng bị thay đổi, làm cho sóng ánh sáng lan rộng ở phía bên kia của khe.

Con dơi phát ra âm thanh (sóng âm), khi sóng âm này truyền đi theo mọi phương, nếu gặp vật cản thì sẽ bị phản xạ ngược trở lại, con dơi thu được tín hiệu sóng phản xạ này để xác định phương hướng và vị trí con mồi.

Khi có sóng truyền qua phao câu cá, phao không truyền đi theo sóng mà chỉ dao động lên xuống quanh một vị trí. Vì, ta có thể coi phao câu cá như một phần tử môi trường, khi có sóng truyền qua thì phần tử môi trường chỉ dao động quanh một vị trí cân bằng chứ không truyền đi theo sóng, sóng chỉ truyền năng lượng và pha dao động.

Sóng sơ cấp thuộc sóng dọc, sóng thứ cấp thuộc sóng ngang.
Vì: dựa vào hình vẽ ta thấy đối với sóng sơ cấp thì các phần tử sóng dao động có phương trùng với phương truyền sóng, còn với sóng thứ cấp thì các phần tử sóng dao động vuông góc với phương truyền sóng.