Khi người ta gõ vào một âm thoa thì âm thoa đặt gần đó cũng dao động theo chứng tỏ sóng âm truyền được trong môi trường chất khí và có sự lan truyền dao động đến các vật khác.

Các phân tử không khí trong ống dao động theo tần số của dao động của âm thoa. Sóng âm trong ống nghiệm phản xạ liên tiếp ở miệng và ở đáy ống nghiệm. Khi khoảng cách giữa hai mặt phản xạ ấy có một giá trị thích hợp thì tạo thành một hệ sóng dừng ổn định. Khi đó ở miệng ống có một bụng dao động còn ở đáy ống tức là mặt nước có một nút. Vậy độ cao h phải thoả mãn điều kiện :

h = (2k + 1) λ /4 (k = 0, 1, 2...) (1)

Thay  λ  = v/f vào (1), ta được h = (2k + 1) λ /4f

Với k = 0 ⇒ v = 1700 m/s

(loại, vì lớn hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

k = 1 ⇒ v = 566,7 m/s

(loại, vì lớn hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

k = 2 ⇒ v = 340 m/s

(chấp nhận vì cỡ của tốc độ âm trong không khí là 300 m/s)

k = 3 ⇒ v = 240 m/s

(loại, vì nhỏ hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

*Mục đích thí nghiệm: Đo được tốc độ truyền âm trong không khí

* Dụng cụ:

– Ống cộng hưởng (1) trong suốt bằng nhựa, dài 70 cm, đường kính 40 mm, có gắn thước thẳng.

– Pit-tông bằng kim loại bọc nhựa (2), đường kính 38 mm, có vạch chuẩn xác định vị trí.

– Dây treo pit-tông (3) dài 1,5 m, một đầu có móc treo, vắt qua ròng rọc có đường kính 40 mm.

– Hệ thống giá đỡ gồm trụ thép đặc (4), dài 75 cm, đường kính 10 mm và để ba chân bằng thép. – Loa điện động (4 Ω – 3 W) (5), lắp trong hộp bảo vệ có cán bằng trụ thép và lỗ cắm điện.

– Máy phát tần số (0,1 Hz – 1 kHz) (6), tín hiệu hình sin, điện áp ra cực đại 14 V.

– Bộ hai dây nối mạch điện (7), dài 50 cm, hai đầu có phích cắm.

* Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 10.3. Đặt loa điện động gần sát đầu hở của ống cộng hưởng.

Bước 2: Dùng hai dây dẫn điện cấp điện cho loa từ máy phát tần số.

Bước 3: Điều chỉnh thang do trên máy phát sang vị trí 100 Hz – 1 kHz. Điều chỉnh tần số sóng âm cho phù hợp. Bước 4: Điều chỉnh biên độ để nghe được âm phát ra từ loa vừa đủ to.

Bước 5: Kéo dẫn pit-tông lên và lắng nghe âm phát ra. Xác định vị trí thứ nhất của pit-tông khi âm nghe được to nhất và xác định chiều dài cột khí l₁ tương ứng. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.

Bước 6: Tiếp tục kéo pit-tông lên và xác định vị trí thứ hai của pit-tông khi âm nghe được lại to nhất và xác định chiều dài cột khí l₂ tương ứng. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.

Bước 7: Cho pit-tông về lại sát miệng ống, lặp lại các bước 5 và 6 thêm 4 lần nữa. Ghi số liệu vào Bảng 10.2.

Khi nhúng hộp đựng đồng hồ báo thức đang kêu vào nước ta vẫn còn nghe thấy tiếng chuông báo thức âm truyền được trong chất lỏng.

Đáp án C

Ta có f = 400 ± 10Hz; λ = 82,5 ± 1,0cm

v = λ . f ⇒ v = λ . f ¯ = 82 , 5 . 400 = 33000 cm / s = 330 m / s

δv=δλ+δf

⇒ ∆ v v = ∆ f f + ∆ λ λ = 1 82 , 5 + 10 400 = 0 , 037 .

⇒ ∆ v = 0 , 037 . 330 = 12   m / s .

=> v = 330 ± 12 (m/s)

Đáp án C

δv=δλ+δf

Đáp án C