Giải bài tập Vật lí 11 Cánh diều Bài 1: Mô tả sóng

Ở bờ biển, ta thấy các con sóng nối tiếp nhau xô vào bờ. Các con sóng lớn có thể lan truyền hàng trăm kilômét trên mặt biển trước khi đập vào bờ.

Hình 1.1 mô tả các con sóng đến gần bờ sau quãng đường dài lan truyền trên mặt biển.

Vậy sóng được tạo ra và lan truyền như thế nào?

Lấy một ví dụ về sóng

Xác định biên độ và bước sóng được mô tả trong đồ thị li độ u (cm) – khoảng cách x (cm) ở Hình 1.3

Chứng tỏ rằng từ định nghĩa về bước sóng, tốc độ sóng, tần số sóng, có thể rút ra công thức (1.2).

Công thức (1.2): \(v = \lambda f\)

Xác định bước sóng của các sóng ở Bảng 1.1. cho rằng tốc độ sóng trong mỗi môi trường là hằng số với một nhiệt độ và áp suất xác định.

Lấy ví dụ chứng tỏ sóng truyền năng lượng

Cường độ của một sóng sẽ bị suy giảm khi truyền đi trong không gian. Khi sóng lan truyền, biên độ sóng giảm dần. Biết rằng cường độ sóng tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng. Tại vị trí mà biên độ sóng giảm còn một nửa so với nguồn phát thì cường độ sóng tại đó thay đổi như thế nào so với tại nguồn?

Mô tả chuyển động của phân tử số 0 trên Hình 1.4 trong thời gian từ t=0 đến t=T.

Từ đó chỉ ra mối liên hệ giữa khoảng thời gian T biểu diễn trong Hình 1.4 với chu kì dao động của phần tử số 0 và với chu kì sóng trên dây

Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm \(\frac{T}{4}\), phần tử số 12 ở thời điểm \(\frac{{5T}}{4}\), phần tử số 18 ở thời điểm \(\frac{{6T}}{4}\) và so sánh với hướng truyền sóng. Từ đó, phân biệt tốc độ của phần tử môi trường đang dao động với tốc độ sóng.

Hãy giải thích vì sao về đêm và sáng sớm, ta có thể nghe rõ tiếng chuông chùa hoặc chuông nhà thờ từ rất xa

Bạn sẽ nghe được âm thanh bổng hơn hay trầm hơn của còi xe dẫn đường khi xe đó chạy lại gần bạn?