VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Chấm màu trên dây mềm: theo dấu vật chất khi một xung đi qua

Một gợn có thể chạy dọc dây trong khi chấm màu trên dây chỉ lệch ngang rồi trở lại gần chỗ cũ. Theo đúng chấm ấy giúp ta phân biệt chuyển động của sóng với chuyển động của vật liệu.

Đặt dây mềm, dài trên mặt sàn nhẵn, để hơi căng và không vướng lối đi. Gắn một mẩu băng giấy rất nhỏ ở giữa. Một người giữ đầu xa; người còn lại đưa đầu dây ngang rồi về ngay để tạo một xung nhỏ. Quay từ trên, có mốc sàn cố định.

Xem riêng vị trí chấm và vị trí đỉnh xung qua các khung hình. Chúng không có cùng đường đi: xung tiến dọc dây còn chấm chuyển động chủ yếu ngang. Nếu cả dây bị kéo trượt, cần phân biệt phần chuyển dời chung với biến dạng do sóng.

Mẩu giấy phải đủ nhẹ để không trở thành một chỗ tải đáng kể. Không quất dây hoặc kéo căng gần mặt. Quan sát này gợi truyền năng lượng qua tương tác giữa các đoạn dây; chỉ theo một chấm chưa đo được năng lượng đã truyền.

*Hai ảnh mô hình của một xung chạy sang phải trên dây; chấm cam theo cùng phần vật liệu. Mốc ngang giữ nguyên để phân biệt vị trí chấm với vị trí đỉnh sóng; đường xung là mô hình, không phải dữ liệu quay.*

Kiến thức liên hệ: Sóng và dạng tín hiệu; âm học, lấy mẫu và xử lý số là mở rộng.

Học tiếp: Vì sao tốc độ truyền sóng không phải tốc độ phần tử.

Tư liệu đối chiếu

- https://openstax.org/books/university-physics-volume-1/pages/16-1-traveling-waves