Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng trên dây PQ ở thí nghiệm Hình 13.1.
Thí nghiệm hiện tượng sóng dừng trên sợi dây đàn hồi có chiều dài L và một đầu cố định, một đầu tự do. Kích thích sợi dây dao động bằng tần số f thì khi xảy ra hiện tượng sóng dừng trên sợi dây hình thành các bó sóng. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tần số f và số bụng sóng trên dây như hình bên. Giá trị của y là
A. 40 Hz
B. 60 Hz
C. 70 Hz
D. 80 Hz
Thí nghiệm hiện tượng sóng dừng trên sợi dây đàn hồi có chiều dài L có một đầu cố định, một đầu tự do. Kích thích sợi dây dao động với tần số f thì khi sảy ra hiện tượng sóng dừng trên sợi dây hình thành các bó sóng. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tần số f và số bụng sóng trên dây như hình bên. Trung bình cộng của x và y là
A. 80Hz
B. 70Hz
C. 60Hz
D. 40Hz
Đáp án D
Điều kiện để có sóng dừng trên dây một đầu cố định, một đầu tự do là:
Số bụng sóng là: n = k+1.
Khi n = 1 thì k = 0 nên:
Khi n = 3 thì k = 2 nên:
Khi n = 4 thì k = 3 nên:
Vậy trung bình cộng của x và y là:
(x+y)/2 = (10+70)/2=40Hz.
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.
Học sinh tự thực hiện thí nghiệm và tham khảo bảng kết quả mẫu dưới đây
Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm sóng dừng trên dây
Chiều dài dây AB = 1,2 m | |||
Số bụng sóng | 2 | 3 | 4 |
f (Hz) | 10 | 15 | 20 |
Nhận xét: Tần số trên dây tỉ lệ thuận với số bụng sóng.
Dựa vào hình 13.1 và thông tin trong bài, em hãy:
- Trình bày khái niệm về sóng biển.
- Giải thích nguyên nhân hình thành sóng biển.
- Khái niệm: Sóng biển là hình thức dao động của nước biển theo chiều thẳng đứng.
- Nguyên nhân hình thành sóng biển: chủ yếu do gió. Ngoài ra, hiện tượng sóng thần do động đất ở ngoài biển và đại dương gây ra.
Trong thí nghiệm tạo sóng dừng trên dây dài 0,4 m, một đầu dây dao động với tần số 60 Hz thì dây rung với 1 múi. Để dây rung với 2 múi khi tốc độ truyền sóng trên dây không đổi thì tần số phải
A. Tăng 2 lần
B. Giảm 4 lần
C. Giảm 2 lần
D. Tăng 4 lần
Chọn A
Lực căng dây không đổi thì vận tốc truyền sóng trên dây không đổi.
Để dây rung với 2 múi thì bước sóng giảm 2 lần
=>f tăng 2 lần
Giải thích vì sao khi vặn khoá để chỉnh dây đàn guitar (Hình 9,7), ta có thể tạo ra hệ sống dừng trên dây. Biết tốc độ truyền sóng trên dây phụ thuộc lực căng dây.
Điều kiện để có sóng dừng trên dây hai đâu cố định thì chiều dài dây phải bằng một số nguyễn lần nửa bước sóng:
\(l=k\dfrac{\lambda}{2}=k\dfrac{v}{2f}\Rightarrow k=\dfrac{2fl}{v};v=\dfrac{2fl}{k}\)
Với chiều dài của dây đàn guitar thông thường là l = 64 cm, với một tần số f xác định, sóng dừng chỉ có thể được tạo thành trên dây khi k nhận các giá trị 1, 2, 3,...
Trong khi đó, tốc độ v của sóng âm trên dây đàn phụ thuộc vào lực căng dây (\(v=\sqrt{\dfrac{T}{\mu}}\) trong đó T là độ lớn lực căng dây và μ (kg/m) là khối lượng của một mét chiều dài dây).
Do đó, việc vặn khoá để chỉnh lực căng của dây đàn nhằm để điều chỉnh tốc độ sống âm phù hợp với điều kiện tạo ra sóng dừng trên dây đàn.
Một sợi dây dài 160 cm được cố định ở 2 đầu. Sóng truyền trên sợi dây có bước sóng 8 cm và tạo ra hình ảnh sóng dừng. Số bụng sóng trong hình ảnh sóng dừng trên là
A. 20.
B. 40.
C. 41.
D. 21.
Đáp án B
+ Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu cố định l = n λ 2 , với n là số bụng sóng.
→
n
=
2
l
λ
=
2
.
160
8
=
40
.
Một sợi dây dài 160 cm được cố định ở 2 đầu. Sóng truyền trên sợi dây có bước sóng 8 cm và tạo ra hình ảnh sóng dừng. Số bụng sóng trong hình ảnh sóng dừng trên là
A. 20.
B. 40.
C. 41.
D. 21.
Đáp án B
+ Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu cố định l = n λ 2 , với n là số bụng sóng → n = 2 l λ = 2 . 160 8 = 40 .
Một sợi dây dài 160 cm được cố định ở 2 đầu. Sóng truyền trên sợi dây có bước sóng 8 cm và tạo ra hình ảnh sóng dừng. Số bụng sóng trong hình ảnh sóng dừng trên là
A. 20.
B. 40.
C. 41.
D. 21.
Đáp án B
+ Điều kiện để có sóng dừng với hai đầu cố định l = nλ/2, với n là số bụng sóng.
=> n = (2l)/λ = (2.160)/80 = 40.