Khi gãy đàn guitar, ta quan sát được dây đàn rung và tạo thành các múi. Trong điều kiện nào thì ta có thể quan sát được hiện tượng được gọi là sóng dừng này? Nội dung Bài 9: Sóng dừng thuộc Chương 2 Vật lí 11 Chân trời sáng tạo sẽ giúp các em thu thập được những kiến thức hữu ích và thú vị giúp các em nâng cao kiến thức về hiện tượng vật lí này. Mời các em cùng tham khảo!
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Sự phản xạ của sóng
Hình 9.1. Quá trình phản xạ sóng trong trường hợp
a) Đầu dây cố định; b) Đầu dây tự do
- Khi gặp vật cản, sóng sẽ bị phản xạ.
- Sóng được truyền từ nguồn phát đến vật cản được gọi là sóng tới, sóng được truyền ngược lại từ vật cản được gọi là sóng phản xạ
1.2 Hiện tượng sóng dừng
a. Thí nghiệm khảo sát hiện tượng sóng dừng
Hình 9.2. Bố trí thí nghiệm khảo sát hiện tượng sóng dừng
- Dụng cụ:
+ Sợi dây AB không dãn, đàn hồi, có chiều dài khoảng 65 cm (1).
+ Hệ thống giá đỡ (2).
+ Thước thẳng có độ chia nhỏ nhất là 1 mm (3).
+ Máy phát tần số (4).
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 9.3.
+ Bước 2: Nối đầu dây A vào máy phát tần số, đầu còn lại của dây được gắn cố định vào giá đỡ.
+ Bước 3: Bật máy phát tần số, điều chỉnh tần số dao động phù hợp để xuất hiện hình ảnh sóng ổn định.
+ Bước 4: Điều chỉnh tần số máy phát; điều chỉnh chiều dài của dây để thay đổi hình dạng sóng ổn định trên dây.
b. Giải thích hiện tượng sóng dừng
Hình 9.3. Hình dạng ổn định của sợi dây khi có sóng dừng
- Sóng dừng là sóng có các nút sóng và bụng sóng cố định trong không gian.
- Khi có hiện tượng sóng dừng, trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại được gọi là bụng sóng và những điểm đứng yên được gọi là nút sóng
- Vị trí các bụng sóng được xác định bằng biểu thức
\(d = (k + \frac{1}{2})\frac{\lambda }{2}\) (k=0, 1, 2, …)
- Vị trí các nút sóng được xác định bằng biểu thức
\(d = k\frac{\lambda }{2}\) (k=0, 1, 2, …)
Trong đó, d là khoảng cách từ một điểm trên dây đến một đầu dây
- Bụng sóng và nút sóng xen kẽ và cách đều nhau. Dọc theo dây, hai nút sóng liên tiếp hoặc hai bụng sóng liên tiếp cách nhau một khoảng bằng nửa bước sóng
1.3. Điều kiện để có sóng dừng
a. Trường hợp sợi dây có hai đầu cố định
Chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng
\(l = n\frac{\lambda }{2}\) (n=1, 2, 3, …)
b. Trường hợp sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do
Chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng
\(l = m\frac{\lambda }{4}\) (m=1, 3, 5, …)
Bài tập minh họa
Bài tập 1: Một dây đàn dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây). Tính giá trị của bước sóng?
Hướng dẫn giải
Vì hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây) nên hai đầu dây là hai nút kế tiếp.
Chiều dài dây thỏa mãn:
\(\ell = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 2.\ell = 2.0,6 = 1,2\left( m \right)\)
Bài tập 2: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về sóng dừng?
A. Các điểm nằm trên một bụng thì dao động cùng pha.
B. Trong sóng dừng có sự truyền pha từ điểm này sang điểm khác.
C. Điểm bụng là điểm mà sóng tới và sóng phản xạ cùng pha.
D. Điểm nút là điểm mà sóng tới và sóng phản xạ ngược pha.
Hướng dẫn giải
A – Đúng
B – Sai, vì trong sóng dừng không có sự truyền pha.
C – Đúng
D – Đúng
Đáp án B
Luyện tập Bài 9 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Học xong bài này các em cần biết:
– Thí nghiệm tạo sóng dừng và giải thích sự hình thành sóng dừng.
– Xác định vị trí nút và bụng của sóng dừng.
3.1. Trắc nghiệm Bài 9 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 9 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
- A. bằng một phần tư bước sóng.
- B. bằng một nửa bước sóng.
- C. bằng một bước sóng.
- D. bằng 2 lần bước sóng.
-
Câu 2:
Khi có sóng dừng trên dây, khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng
- A. một nửa bước sóng.
- B. một số nguyên lần bước sóng.
- C. một bước sóng .
- D. một phần tư bước sóng.
-
- A. hiện tượng giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
- B. sóng tới và sóng phản xạ triệt tiêu nhau nên sóng không truyền nữa.
- C. sóng tới vẫn tiếp tục truyền đi nhưng sóng phản xạ thì dừng lại.
- D. sóng truyền trên một sợi dây thì dừng lại.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 9 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 9 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Khởi động trang 56 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 1 trang 56 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 2 trang 57 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 3 trang 58 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Luyện tập trang 60 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Luyện tập trang 61 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Vận dụng trang 61 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài tập 1 trang 61 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài tập 2 trang 61 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hỏi đáp Bài 9 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 HỌC247
