Tài liệu ôn tập Vật lý 12 / NH▬ GV: Nguyễn Chánh Trung 7.1 № 7: SÓNG DỪNG ♦ Khoảng cách giữa hai bụng hoặc hai nút liên tiếp nhau bằng nửa bước sóng. ♦ Khoảng cách giữa một bụng và một nút liên tiếp nhau bằng ¼ bước sóng. I. Sóng dừng: - Sóng dừng là hiện tượng giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một vật đàn hồi tạo thành những vị trí cố định có biên độ dao động cực đại (bụng sóng) và những điểm không dao động (nút sóng). Lưu ý: Sóng dừng còn được hiểu là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian. I. Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi: ( có chiều dài l ) ▪ Dây đàn hồi có một đầu cố định: l = (2n 1) 4 λ + ▪ Dây đàn hồi có hai đầu cố định: l = n 2 λ II. Vị trí các nút và các bụng: a, Dây đàn hồi có một đầu cố định: ▪ Vị trí nút cách A một đoạn: d (2k 1) 4 λ = + ▪ Vị trí bụng cách A một đoạn: d k 2 λ = b, Dây đàn hồi có hai đầu cố định: ▪ Vị trí nút cách A một đoạn: d k 2 λ = ▪ Vị trí bụng cách A một đoạn: d (2k 1) 4 λ = + Một số điểm cần chú ý khi giải toán: 1. Có thể sử dụng các hệ quả về sóng và dao thoa sóng cơ học để khảo sát sóng dừng vì sóng dừng thực chất là một trường hợp của giao thoa sóng cơ học. 2. Các đầu cố định của sợi dây là các nút sóng, đầu không cố định (tự do) là bụng sóng. 3. Sóng dừng cũng xảy ra ở các ống sáo với dao động sóng bên trong là của các phân tử khí. Khi B A Hai đầu cố định 4 λ λ B A Một đầu cố định 2 λ 2 λ (n là số bụng sóng) (k = 0, 1, 2…) (k = 0, 1, 2…) Một đầu bịt kín → ¼ bước sóng Hai đầu bịt kín → 1 bước sóng hai đầu hở → ½ bước sóng đó, đầu ống sáo hở được coi là bụng sóng và đầu ống sáo kín là nút sóng với dạng thường thấy như hình vẽ. Tài liệu ôn tập Vật lý 12 / NH: ▬ GV: Nguyễn Chánh Trung 7.2 TỰ LUẬN Bài 1. Một sợi dây đàn hồi AB được căng ngang. Đầu A cố định, đầu B được rung nhờ một dụng cụ để tạo thành sóng dừng trên dây. Biết tần số rung là 100 Hz. Người ta đo được khoảng cách giữa 5 nút sóng liên tiếp nhau là 1 m. Tính vận tốc truyền sóng trên dây ? Bài 2. Một sợi dây đàn dài 60 cm phát ra một âm cơ bản có tần số 100 Hz. Quan sát dây đàn, người ta đếm được có tất cả 3 nút và 2 bụng (kể cả 2 nút ở 2 đầu dây). a) Tính bước sóng và vận tốc truyền sóng trên dây ? b) Biết biên độ dao động tại các bụng là 5 mm. Tính vận tốc cực đại của điểm bụng ? c) Tìm biên độ dao động tại hai điểm M và N cách một đầu dây lần lượt là 30 cm và 45 cm ? Bài 3. Một ống sáo hở hai đầu tạo sóng dừng cho âm cực đại ở hai đầu ống. Cho biết ống sáo dài 80 cm và trong lòng ống có 2 nút sóng. a) Tính bước sóng của âm ? b) Cho biết vận tốc truyền âm trong không khí là 320 m/s. Tính độ cao (tần số) âm phát ra ? Bài 4. Người ta làm thí nghiệm về sóng dừng trong một ống sáo dài 82,5 cm. Trong 3 trường hợp: ống bịt kín một đầu, ống bịt kín hai đầu và ống để hở hai đầu; trường hợp nào sóng dừng có tần số âm thấp nhất ? Nếu biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s thì tần số âm thấp nhất nói trên là bao nhiêu ? TRẮC NGHIỆM Câu 1. Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng dừng ? A. Khi một sóng tới và sóng phản xạ của nó truyền theo cùng một phương giao thoa với nhau và tạo thành sóng dừng. B. Nút sóng là những điểm không dao động. C. Bụng sóng có ở những VT cố định. D. Các phát biểu trên đều đúng. Câu 2. Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng dừng ? A. Hình ảnh sóng dừng là những bụng sóng và nút sóng cố định trong không gian. B. Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng kế tiếp bằng một bước sóng. C. Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng kế tiếp bằng một nửa bước sóng. D. Có thể quan sát được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây dẻo, có tính đàn hồi. Câu 3. Một ống bị bịt một đầu cho ta một âm cơ bản có tần số f. Sau khi bỏ đầu bịt đi, tần số âm cơ bản phát ra sẽ như thế nào ? A. Vẫn như trước đó. B. Tăng lên gấp 2 lần. C. Tăng lên gấp 4 lần. D. Giảm xuống 2 lần. Câu 4. Một dây AB căng ngang dài 15 cm. A và B đều cố định. Cho dây dao động với tần số 10 Hz thì nhận thấy trên dây có 6 bụng sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là: A. 25 cm/s B. 30 cm/s C. 60 cm/s D. Đáp số khác. Câu 5. Một dây AB căng ngang dài 2 m. A và B đều cố định. Cho dây dao động với chu kỳ 0,02 s thì nhận thấy trên dây có 5 nút sóng. Vận tốc truyền sóng trên dây là: A. 25 cm/s B. 50 cm/s C. 100 cm/s D. Đáp số khác. Câu 6. Một dây AB căng ngang dài 2,25 m. Đầu A cố định, đầu B dao động tự do. Cho dây dao động với tần số 20 Hz với vận tốc truyền sóng trên dây là 20 m/s thì nhận thấy: A. Trên dây không có sóng dừng. B. Trên dây có 5 bụng và 5 nút. C. Trên dây có 6 bụng và 5 nút. D. Trên dây có 6 bụng và 6 nút. Câu 7. Một dây cao su có một đầu cố định và một đầu dao động tự do với tần số f. Cho biết dây dài 2 m và vận tốc truyền sóng trên dây là 20 m/s. Muốn dây rung thành một bó sóng thì thì tần số dao động là: A. 20 Hz B. 25 Hz C. 100 Hz D. Đáp số khác. . dao động (nút sóng). Lưu ý: Sóng dừng còn được hiểu là sóng có các nút và các bụng cố định trong không gian. I. Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi:. cách giữa một bụng và một nút liên tiếp nhau bằng ¼ bước sóng. I. Sóng dừng: - Sóng dừng là hiện tượng giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một vật đàn