Bài 9: Sóng dừng

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Khi trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ lớn và có những điểm đứng yên thì khi đó đã xảy ra hiện tượng sóng dừng.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

- Trường hợp đầu dây cố định: chiều biến dạng của sợi dây khác phía khi có sóng tới và sóng phản xạ đi qua.

- Trường hợp đầu dây tự do: chiều biến dạng của sợi dây cùng phía khi có sóng tới và sóng phản xạ đi qua.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Ta có: \(\lambda=\dfrac{v}{f}\) 

Nếu tần số tăng thì bước sóng sẽ giảm và số lượng điểm cực đại, cực tiểu trên sợi dây sẽ tăng và ngược lại.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Khi truyền trên dây, sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau tạo ra hiện tượng giao thoa bởi chúng là hai sóng kết hợp. Do đó, khi hai sóng tăng cường nhau trên dây xuất hiện các điểm dao động với biên độ cực đại tương ứng với các bụng sóng và khi hai sóng làm suy yếu nhau trên dây xuất hiện những điểm đứng yên tương ứng với các nút sống (do sóng tới và sóng phản xạ có cùng biên độ).

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

a) Ta có: \(f=\dfrac{v}{2l}=\dfrac{422}{2\cdot0,64}=330Hz\)

b) Vậy trong trường hợp này thì chiều dài dây giảm 3,7 cm

\(f=\dfrac{v}{2l}=\dfrac{422}{2\cdot\left(0,64-0,037\right)}=350Hz\)

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

a) Ngoài đầu A, trên dây xuất hiện thêm một nút nên ta có

\(l = 3\frac{\lambda }{4} \Rightarrow \lambda  = 160cm\)

Tốc độ truyền sóng là: v=f.λ=12,5.160=2000cm/s

b) Để có thêm một nút sóng thì

\(l = 5\frac{\lambda }{4} \Rightarrow f = \frac{\lambda }{4}\frac{v}{{\frac{4}{5}l}} = \frac{{2000}}{{\frac{4}{5}.120}} = 20,833Hz\)

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

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.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

a) Trên dây sợi dây có hai đầu cố định, xuất hiện 6 bụng sóng nên chọn n = 6.

Áp dụng công thức: \(l=n\dfrac{v}{2f}\Rightarrow0,75=6\cdot\dfrac{v}{2\cdot120}\Rightarrow v=30m/s\)

b) Tăng tốc độ truyền sóng gấp hai lần: \(v'=2v=2\cdot30=60m/s\)

Với n = 1 thì f = 40 Hz

Với n = 2 thì f = 80 Hz

Với n = 3 thì f = 120 Hz

Với n = 4 thì f = 160 Hz

…

Vậy với các giá trị tần số thoả mãn f = 40 n (với n = 1; 2; 3;…) thì trên dây có sóng dừng và tốc độ truyền sóng là 60 m/s

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Khoảng cách giữa hai phần nóng nhất và gần nhau nhất của bánh tương ứng:

\(\dfrac{\lambda}{2}=6,13\left(cm\right)\Rightarrow\lambda=12,26\left(cm\right)\)

\(\Rightarrow v=\lambda f=12,26\cdot10^{-2}\cdot245\cdot10^9=3\cdot10^{10}m/s\)

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))