Bài 2. Sóng dọc và sóng ngang trang 43, 44, 45, 46, 47 Vật lý 11 Cánh diều: Trong mỗi trường hợp này, dao động được lan truyền trên lò xo như thế nào?...

Câu hỏi:

Với một lò xo mềm, ta có thể làm cho đầu tự do của lò xo dao động dọc theo chiều dài của nó (Hình 2.1) hoặc làm cho đầu tự do của là xo dao động vuông góc với trục lò xo (Hình 2.2).

Trong mỗi trường hợp này, dao động được lan truyền trên lò xo như thế nào?

Hướng dẫn giải :

Mô tả mối liên hệ giữa phương dao động của các phần tử trên lò xo và phương truyền sóng.

Lời giải chi tiết :

Trong trường hợp đầu tiên, các vòng lò xo ở gần tay cầm lần lượt bí nén rồi bị dãn. Nhờ có lực đàn hồi giữa các vòng lò xo mà các biến dạng lò xo được truyền đi xa dọc theo lò xo.

Câu hỏi:

Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm\(\frac{T}{4}\), phần tử số 12 ở thời điểm \(\frac{{5T}}{4}\)

Hướng dẫn giải :

Quan sát mô hình biểu diễn vị trí các phần tử của lò xo ở những thời điểm liên tiếp.

Lời giải chi tiết :

Ở thời điểm \(\frac{T}{4}\), phần tử số 6 đang đứng yên.

Ở thời điểm \(\frac{{5T}}{4}\), phần tử số 12 chuyển động sang trái hướng về vị trí cân bằng.

Câu hỏi:

So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm \(\frac{{5T}}{4}\)trong Hình 1.4 và Hình 2.4

Hướng dẫn giải :

Quan sát trạng thái chuyển động của phần tử số 12 trong hai mô hình và so sánh.

Lời giải chi tiết :

Trong mô hình Hình 1.4, phần tử số 12 bắt đầu dao động từ thời điểm T, chuyển động lên trên và xuống dưới quanh vị trí cân bằng.

Trong mô hình Hình 2.4, phần tử số 12 cũng bắt đầu dao động từ thời điểm T, nhưng chuyển động sang trái và phải quanh vị trí cân bằng.

Như vậy ở hai mô hình, phương chuyển động của phần tử 12 là không giống nhau

Câu hỏi:

Vì sao sóng âm không truyền được trong chân không?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào kiến thức về sự lan truyền của sóng

Lời giải chi tiết :

Chân không là môi trường không có hạt vật chất nào khi các vật phát âm dao động không có hạt vật chất nào để truyền dao động và do đó dao động không được truyền đi.

Câu hỏi:

Đường hiển thị trên màn hình dao động kí điện tử khi đo tần số của một sóng âm có dạng như Hình 2.5. Bộ điều chỉnh thời gian của dao động kí được đặt sao cho giá trị của mỗi ô trên trục nằm ngang là 1 ms/độ chia. Hãy nêu cách xác định tần số của sóng âm theo thí nghiệm này.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào độ chia thời gian để xác định chu kì, sử dụng mối liên hệ giữa chu kì và tần số để xác định tần số.

Lời giải chi tiết :

Xác định được một chu kì tương ứng với 3 ô trên màn hình, tương đương với 3 ms. Tần số của sóng âm trong thí nghiệm này là: \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{{{3.10}^{ - 3}}}} = 333\)(Hz)

Câu hỏi:

So sánh kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa

Hướng dẫn giải :

Thực hiện thí nghiệm và so sánh

Lời giải chi tiết :

Kết quả đo gần đúng với tần số ghi ở âm thoa

Câu hỏi:

Khi tiến hành đo tần số của âm do âm thoa phát ra, để tránh tạp âm ảnh hưởng đến kết quả đo thì cần phải làm gì?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào thực tế thực hiện thí nghiệm và hiểu biết về cách tránh tạp âm để đưa ra biện pháp

Lời giải chi tiết :

Thực hiện thí nghiệm trong điều kiện ít tạp âm, tránh các vật liệu, chất liệu gây phản xạ âm, không gây ra tiếng ồn trong quá trình làm thí nghiệm

Câu hỏi:

Phân biệt sóng dọc và sóng ngang

Hướng dẫn giải :

Sử dụng định nghĩa về sóng dọc và sóng ngang. Sự khác nhau về môi trường truyền sóng của hai loại sóng này

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi:

Xác định giới hạn bước sóng của miền ánh sáng nhìn thấy trong thang sóng điện từ

Hướng dẫn giải :

Từ khoảng tần số của miền ánh sáng nhìn thấy, sử dụng công thức liên hệ giữa bước sóng và tần số \(v = f\lambda \)để tìm được giới hạn bước sóng của miền ánh sáng nhìn thấy

Lời giải chi tiết :

Trong chân không, các sóng điện từ truyền với tốc độ \(v = 300000km/s = {3.10^8}m/s\).

Tần số của miền ánh sáng nhìn thấy: \({4.10^{14}} \le f \le {8.10^4}\)

Mà \(v = f\lambda \Rightarrow \lambda = \frac{v}{f}\).

Giới hạn bước sóng: \({4.10^{14}} \le f \le {8.10^4} \Rightarrow \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{4.10}^{14}}}} \ge \frac{v}{f} \ge \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{4.10}^{14}}}} \Rightarrow 3,{75.10^{ - 7}} \le \lambda \le 7,{5.10^{ - 7}}(m) \Rightarrow 375 \le \lambda \le 750(nm)\).

Câu hỏi:

Hãy biểu diễn các miền bức xạ trong Bảng 2.2 theo bậc độ lớn bước sóng của chúng trên cùng một thang đo

Hướng dẫn giải :

Từ khoảng tần số và công thức liên hệ giữa bước sóng và tần số \(v = f\lambda \), suy ra được, tần số càng lớn, bước sóng càng nhỏ.

Lời giải chi tiết :