Người ta thực hiện thí nghiệm sóng dừng trên một dây đàn hồi có hai đầu cố định

Người ta thực hiện thí nghiệm sóng dừng trên một dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 75,0 cm để đo tốc độ truyền sóng trên dây. Khi tần số sóng bằng 120 Hz thì trên dây xuất hiện 6 bụng sóng.

Giải Vật Lí 11 Bài 9: Sóng dừng - Chân trời sáng tạo

Bài 1 trang 61 Vật Lí 11: Người ta thực hiện thí nghiệm sóng dừng trên một dây đàn hồi có hai đầu cố định dài 75,0 cm để đo tốc độ truyền sóng trên dây. Khi tần số sóng bằng 120 Hz thì trên dây xuất hiện 6 bụng sóng.

a) Tính tốc độ truyền sóng trên dây.

b) Tăng lực căng dây để tăng tốc độ truyền sóng gấp hai lần. Với những giá trị nào của tần số thì sóng dừng có thể được hình thành trên dây?

Lời giải:

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

Áp dụng công thức: $\mathcal{l}=n\frac{v}{2f}\Rightarrow 0,75=6.\frac{v}{2.120}\Rightarrow v=30m/s$

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

$\Rightarrow \mathcal{l}=n\frac{v\text{'}}{2f}\Rightarrow f=\frac{nv\text{'}}{2\mathcal{l}}=\frac{n.60}{2.0,75}=40n$

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.

Lời giải Vật Lí 11 Bài 9: Sóng dừng hay khác:

• Mở đầu trang 56 Vật Lí 11: Khi gảy đàn guitar, ta quan sát được dây đàn rung và tạo thành các múi như Hình 9.1...

• Câu hỏi 1 trang 56 Vật Lí 11: Quan sát Hình 9.2 và nhận xét chiều biến dạng của dây khi có sóng tới và sóng phản xạ trong hai trường hợp: đầu dây cố định và đầu dây tự do.....

• Câu hỏi 2 trang 57 Vật Lí 11: Nhận xét về sự phụ thuộc của số lượng điểm cực đại, cực tiểu trên dây với tần số của máy phát tần số.....

• Câu hỏi 3 trang 58 Vật Lí 11: Dựa vào sự hình thành của các điểm dao động với biên độ cực đại và cực tiểu trong hiện tượng giao thoa....

• Luyện tập trang 60 Vật Lí 11: Một dây đàn guitar dài 64 cm phát ra âm cơ bản có tần số f khi được gảy. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là 422 m/s....

• Luyện tập trang 61 Vật Lí 11: Trong thí nghiệm sóng dừng trên sợi dây AB dài 120 cm với đầu B tự do, đầu A được kích thích ....

• Vận dụng trang 61 Vật Lí 11: Giải thích vì sao khi vặn khoá để chỉnh dây đàn guitar (Hình 9.7), ta có thể tạo ra hệ sóng dừng trên dây....

• Bài 2 trang 61 Vật Lí 11: Trong một thử nghiệm nướng bánh bằng lò vi sóng, người ta đo được khoảng cách giữa hai phần nóng nhất ....