Giải bài tập Vật lí 11 Cánh diều Bài 4: Sóng dừng

Một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định. Làm cho đầu tự do của dây dao động thì có những lúc ta thấy trên dây xuất hiện những điểm đứng yên. Những điểm đứng yên này có giống với những điểm đứng yên trong hiện tượng giao thoa của sóng nước? Vì sao dao động tại những điểm đó lại triệt tiêu nếu chỉ nhận sóng từ đầu dao động truyền đến?

Hãy chỉ ra các nút sóng và các bụng sóng trên các Hình 4.1 và 4.2.

Tiến hành thí nghiệm tạo sóng dừng trên dây và lập bảng ghi kết quả vào vở như Bảng 4.1.

Nhận xét về mối liên hệ giữa tần số sóng trên dây và số bụng sóng quan sát được.

Hãy chỉ ra vị trí các nút sóng trên Hình 4.4. Xác định khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp.

Hãy chỉ ra vị trí các bụng sóng trên Hình 4.4. So sánh biên độ của sóng tổng hợp tại bụng sóng với biên độ của sóng tới.

Có thể nói sóng dừng trên dây là hiện tượng giao thoa sóng được không? Nếu có thì đây là giao thoa của những sóng nào?

Kiểm tra lại công thức (4.4) với kết quả của Bảng 4.1 thu được trong thí nghiệm quan sát sóng dừng trên dây đã thực hiện.

Từ công thức tính tốc độ sóng, hãy chỉ ra các đại lượng cần xác định khi muốn đo tốc độ truyền âm trong không khí.

Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí:

- Vì sao một đầu của ống cộng hướng cần dịch chuyển được? Tìm phương án giúp thay đổi độ dài của cột khí trong ống.

- Vì sao cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất?

- Nêu cách tính bước sóng của sóng âm qua các giá trị độ dài cột khí trong ống của những lần xác định được vị trí nút sóng.

Tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi kết quả như mẫu Bảng 4.2. Tính sai số của phép đo

Vì sao ở thí nghiệm tạo sóng dừng trong ống cộng hưởng nếu một đầu ống để hở thì khi có sóng dừng ta có thể nghe được âm rất to tại đầu ống đó?