Bài 13. Sóng dừng trang 52, 53, 54 Vật lý 11 Kết nối tri thức: Khi vỗ tay đều trước miệng các ống của đàn K’lông pút có độ dài khác nhau như hình bên...

Câu hỏi:

Khi vỗ tay đều trước miệng các ống của đàn K’lông pút có độ dài khác nhau như hình bên, thì thấy âm phát ra ở các miệng ống trầm bổng khác nhau. Sóng âm lan truyền trong mỗi ống không phải là sóng chạy. Vậy đó là loại sóng gì và có những đặc điểm nào?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học và tìm kiếm thông tin internet để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Khi ta vỗ tay vào miệng ống, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng, độ dài của mỗi ống khác nhau nên các nốt nhạc phát ra cũng thay đổi.

Sóng dừng là hai sóng cùng biên độ, cùng tần số lan truyền theo hai hướng ngược nhau trên một dây giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

Câu hỏi:

Từ kết quả thí nghiệm rút ra điều kiện để có sóng dừng.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kết quả thí nghiệm để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định là chiều dài của dây phải bằng một sô nguyên lần nửa bước sóng.

L = \(n\frac{\lambda }{2}\)với n = 1,2,3,...

Điều kiện để có sóng dừng trên dây một đầu cố định, một đầu tự do hoặc trong ống khí một đầu kín, một đầu hở là chiều dài của dây hoặc của cột không khí phải bầng một số lẻ một phần tư bước sóng.

L = \(\left( {2n + 1} \right)\frac{\lambda }{4}\)với n = 0,1,2,3,...

Câu hỏi:

Hãy xác định số nút và số bụng của sóng dừng trên sợi dây Hình 13.3.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học về sóng dừng để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Hình 13.3 có 4 nút sóng và có 3 bụng sóng.

Câu hỏi:

Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây PQ ở thí nghiệm Hình 13.1.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Sóng dừng được hình thành bởi sự giao thoa của 2 sóng ngược chiều, là sóng phản xạ và sóng tới trên cùng 1 phương truyền.

Câu hỏi:

1. Một dây đàn hồi dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng sóng.

a) Tính bước sóng λ của sóng trên dây.

b) Nếu dây dao động với 3 bụng sóng thì bước sóng là bao nhiêu.

2. Trên sợi dây đàn hồi, có chiều dài L = 1,2 m người ta tạo ra sóng dừng có hình dạng được mô tả ở Hình 13.6. Biết tần số rung của sợi dây là f = 13,3 Hz. Xác định tốc độ truyền sóng trên dây.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học về sóng dừng để trả lời.

Lời giải chi tiết :

1. Để trên dây xuất hiện sóng dừng, ta phải có:L = \(n\frac{\lambda }{2}\) (*)

a) Trên dây xuất hiện một bụng sóng ⇒ n = 1

Thay n = 1 vào điều kiện (*) ⇒ λ = \(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.0,6}}{1}\)= 1,2 (m)

b) Trên dây xuất hiện ba bụng sóng ⇒ n = 3

Thay n = 3 vào điều kiện (*) ⇒ λ=\(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.0,6}}{3}\)= 0,4(cm)

2. Điều kiện để xuất hiện sóng dừng trên dây có hai đầu cố định là L = \(n\frac{\lambda }{2}\)

Từ hình vẽ ta thấy trên dây xuất hiện 3 bụng sóng ⇒ n = 3

⇒ λ=\(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.1,2}}{3}\)= 0,8 (m)

Tốc độ sóng truyền trên dây là: v = λf = 0,8.13,3 = 10,64 (m/s)

Câu hỏi:

Tìm điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí có sóng dừng như trong Hình 13.7.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nội dung kiến thức đã học để trả lời.

Lời giải chi tiết :

Điều kiện để có sóng dừng trong ống khí một đầu kín, một đầu hở là chiều dài của cột không khí phải bầng một số lẻ một phần tư bước sóng.

L = \(\left( {2n + 1} \right)\frac{\lambda }{4}\) với n = 0,1,2,3,...