Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 13

Vật lý 11 Kết nối tri thức bài 13: Sóng dừng được VnDoc.com sưu tầm và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo để có thêm tài liệu giải bài tập Vật lý 11 Kết nối tri thức. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết.

Mở đầu

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 sống chạy. Vậy đó là loại sóng gì và có những đặc điểm nào?

Bài làm

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.

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

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

Bài làm

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

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

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

Bài làm

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

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

Câu hỏi 1: Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây PQ ở thí nghiệm Hình 13.1.

Bài làm

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 2: 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

Bài làm

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 (*) ⇒ \(\lambda =\frac{2L}{n}=\frac{2.0,6}{1}=1,2 (m)\)

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

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

Câu hỏi 3: 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.

Bài làm

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 \(\Rightarrow n=3\)

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

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

Câu hỏi 4: Tìm điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí một đầu cố định, một đầu tự do (Hình 13.7).

Bài làm

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

-----------------------------------

Bài tiếp theo: Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 14

Trên đây VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Vật lý 11 Kết nối tri thức bài 13: Sóng dừng. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc có thêm tài liệu để học tập tốt hơn môn Vật lí 11 Kết nối tri thức. Mời các bạn cùng tham khảo thêm tại mục Hóa học 11 Kết nối tri thức, Toán 11 Kết nối tri thức.