Bản thiết kế mà nhóm đề tài đưa ra được thể hiện trên hình 2.7.
Sóng dừng là sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền sóng để tạo thành các nút sóng và các bụng sóng cố định trong không gian.
Để tạo sự ổn định chắc chắn cho bộ thí nghiệm , chân đế sẽ được mở rộng và bổ sung thêm thanh ngang dưới. Chân đế, thanh dọc và thanh ngang dưới sẽ được làm bằng gỗ để tiết kiệm chi phí, dễ gia công và lắp đặt.
Ngoài ra, để có thể vừa đảm bảo tính thẩm mỹ vừa có thể lắp ròng rọc và thanh định vị, thanh ngang trên được thiết kế bằng khung nhôm kính có rãnh. Thanh được dán thêm thước dây có độ chia nhỏ nhất là 1mm (vạch 0 được tính bắt đầu từ đầu cần rung) để đo trực tiếp độ rộng của bụng sóng.
Có nhiều phương án thiết kế bộ tạo dao động khác nhau, ví dụ như sử dụng loa điện động, nam châm điện hoặc động cơ điện 1 chiều… Nhóm thực hiện đề tài đã lựa chọn sử dụng động cơ điện 1 chiều làm bộ tạo dao động vì ưu điểm dễ chế tạo, thao tác thực hiện đơn giản, động cơ điện 1 chiều khá dễ kiếm và tiết kiệm được kinh phí khi chế tạo.
Hình 2.7: Mô hình thiết kế bộ thí nghiệm sóng dừng trên dây
(1) Thanh ngang dưới. (5) Màn chắn sáng. (9) Miếng định vị. (2) Chân đế. (6) Thanh ngang trên. (10) Nguồn tạo rung. (3) Thanh dọc. (7) Ròng rọc.
(4) Quả nặng. (8) Dây đàn hồi.
(2) (5) (6) (8) (7) (9) (10) (1) (2) (3) (4)
Để quan sát rõ ràng sóng dừng xuất hiện trên sợi dây, nhóm thực hiện đề tài thiết kế thêm một màn chắn bằng nhựa màu trắng, đặt sau bộ thí nghiệm, đồng thời nhuộm sợi dây đàn hồi thành màu đen. Khi đó sự tương phản giữa màu của sợi dây và màu của màn chắn sẽ giúp quan sát hiện tượng sóng dừng rõ ràng hơn.
Sau khi đưa ra ý tưởng thiết kế, nhóm đề tài đã tiến hành chế tạo và bộ thí nghiệm đã đạt được những yêu cầu đề ra.