Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu

Lý thuyết về sóng dừng vật lí 11 SÓNG, điều kiện có sóng dừng

Sóng dừng là gì?

Sóng dừng là sóng cơ có các nút sóng và bụng sóng cố định trong không gian. Sóng dừng được tạo ra từ sự giao thoa sóng tới và sóng phản xạ.

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu
Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu

Hình ảnh 1 bó sóng, các điểm đứng yên không dao động (nút sóng), những điểm dao động với biên độ cực đại (bụng sóng) của sóng dừng trên một sợi dây

Video bài giảng sóng dừng vật lí 11

Sự phản xạ của sóng:

Phản xạ của sóng trên vật cản cố định: khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 27

Phản xạ của sóng trên vật cản tự do: khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 29

Sóng phản xạ trên vật cản tự do, sóng tới và sóng phản xạ cùng pha với nhau

Sóng dừng vật lí 11 đối với sợi dây có hai đầu cố định

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 31

Sóng lan truyền từ điểm P đến điểm M đi qua M đến Q gặp vật cản cố định sẽ tạo ra sóng phản xạ dao động ngược pha với sóng tới. Sóng tới là liên tục => sóng phản xạ cũng liên tục cùng tần số, cùng biên độ nhưng ngược pha => khi sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau sẽ giao thoa với nhau => tạo ra các bó sóng với các điểm dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng, những điểm dao động cực tiểu gọi là nút sóng. Tùy vào tần số dao động khác nhau mà ta có thể tạo được nhiều bó sóng dừng trên dây.

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 33

Hình ảnh sóng dừng đối với dây có hai đầu cố định

Điều kiện có sóng dừng vật lí 11 đối với sợi dây có hai đầu cố định

\[L=k\dfrac{\lambda }{2}\]

Trong đó:

  • L: chiều dài dây; K ∈ N*
  • λ: bước sóng
  • k = số bụng sóng = số nút sóng – 1

Sóng dừng vật lí 11 đối với sợi dây có một đầu cố định một đầu tự do

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 35

Lập luận tương tự ta cũng thu được kết quả như trên

Sóng dừng vật lí 11, điều kiện có sóng dừng, dễ hiểu 37

Hình ảnh sóng dừng đối với dây có một đầu cố định một đầu tự do

Điều kiện có sóng dừng vật lí 11 đối với sợi dây có một đầu cố định một đầu tự do

\[L=(k+\dfrac{1}{2})\dfrac{\lambda }{2}\]

Trong đó:

  • L: chiều dài dây;
  • λ: bước sóng
  • K ∈ N; k=số bụng sóng – 1=số nút sóng – 1
  • Đầu cố định của sóng dừng tương đương với 1 nút sóng
  • Khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp=khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp = λ/2
  • Khoảng cách giữa nút sóng và bụng sóng liên tiếp = λ/4

Bài tập Sóng dừng vật lí 11

Câu 1.

Trên một sợi dây dài 2 m đang có sóng dừng với tần số 100 Hz, người ta thấy ngoài 2 đầu dây cố định còn có 3 điểm khác luôn đứng yên. Tốc độ truyền sóng trên dây là

[A]. 60 m/s
[B]. 80 m/s
[C]. 40 m/s
[D]. 100 m/s

Hướng dẫn

Hướng dẫn giải bài tập sóng dừng vật lí 11

Số điểm nút (điểm cố định) là 5 → số bụng sóng n = 4, do đó tần số: $f=4. \dfrac{v}{2l}\to v=$100m/s.

[collapse]

Câu 2.

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,8 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 6 bụng sóng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là

[A]. 20 m/s
[B]. 600 m/s
[C]. 60 m/s
[D]. 10 m/s

Hướng dẫn

Hướng dẫn giải bài tập sóng dừng vật lí 11

Số bụng sóng n = 6, do đó tần số: $f=6. \dfrac{v}{2l}\to v=$60m/s.

[collapse]

Câu 3.

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng với 5 nút sóng (kể cả hai đầu dây). Bước sóng của sóng truyền trên dây là:

[A]. 0,5 m
[B]. 2 m
[C]. 1 m
[D]. 1,5 m

Hướng dẫn

Hướng dẫn giải bài tập sóng dừng vật lí 11

Số bụng sóng n = 4, do đó l = 4. $\dfrac{\lambda }{2}$ → λ = 0,5m.

[collapse]

Câu 4.

Trên một sợi dây đàn hồi dài 1,2 m, hai đầu cố định, đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có tần số 100 Hz và tốc độ 80 m/s. Số bụng sóng trên dây là

[A]. 3.
[B]. 5.
[C]. 4.
[D]. 2.

Hướng dẫn

Hướng dẫn giải bài tập sóng dừng vật lí 11

Số bụng sóng: $f=n\dfrac{v}{2l}$→ n = $\dfrac{2fl}{v}$ = 3.

[collapse]

Câu 5.

Một sợi dây AB có chiều dài 1 m căng ngang, đầu A cố định, đầu B gắn với một nhánh của âm thoa dao động điều hoà với tần số 20 Hz. Trên dây AB có một sóng dừng ổn định với 4 bụng sóng, B được coi là nút sóng. Tốc độ truyền sóng trên dây là

[A]. 50 m/s
[B]. 2 cm/s
[C]. 10 m/s
[D]. 2,5 cm/s.

Hướng dẫn

Hướng dẫn giải bài tập sóng dừng vật lí 11

Số bụng sóng n = 4, do đó tần số: $f=4. \dfrac{v}{2l}\to v=$10m/s.

[collapse]
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
Subscribe
Notify of
guest

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
Scroll to Top