Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí

Giải Vật Lí 11 Bài 4: Sóng dừng - Cánh diều

Câu hỏi 6 trang 57 Vật Lí 11: Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí:

– Vì sao một đầu của ống cộng hưởng cần dịch chuyển được? Tìm phương án giúp thay đổi độ dài của cột khí trong ống.

– Vì sao cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất?

– Nêu cách tính bước sóng của sóng âm qua các giá trị độ dài cột khí trong ống của những lần xác định được vị trí nút sóng.

Lời giải:

* Đề xuất phương án thí nghiệm

Dụng cụ

(1) Máy phát âm tần,

(2) loa nhỏ,

(3) ống cộng hưởng là ống nhựa trong suốt (rải đều các hạt xốp trong lòng ống).

Thiết kế phương án thí nghiệm

Tìm hiểu công dụng của từng dụng cụ đã cho. Thiết kế phương án thí nghiệm đo tần số của âm do âm thoa phát ra bằng các dụng cụ này.

Tiến hành

– Đặt loa ở một đầu ống, loa nối với máy phát âm tần.

– Điều chỉnh để ống có chiều dài ngắn nhất.

– Điều chỉnh để máy phát âm tần phát ra tần số f = 650 Hz và biên độ âm thanh không quá to.

– Thay đổi từ từ chiều dài ống sao cho tại đầu ống không đặt loa, có các vị trí mà các hạt xốp dồn lại nhiều nhất. Đó là các bụng sóng. Ghi lại khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp được xác định là bụng sóng. Thực hiện lại từ bước 3 với âm thanh có tần số f = 850 Hz.

– Ghi kết quả vào vở theo mẫu Bảng 4.2.

* Giải thích một số câu hỏi liên quan:

– Một đầu của ống cộng hưởng cần dịch chuyển vì cần thay đổi chiều dài của cột khí trong ống cộng hưởng. Phương án thay đổi độ dài cột khí trong ống bằng cách sử dụng một pittong ở đầu ống, di chuyển pittong sẽ gián tiếp thay đổi chiều dài cột khí.

– Cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất vì để xác định được ở đó là bụng sóng hay nút sóng và từ đó tính được bước sóng, tốc độ truyền âm, ….

– Để tính bước sóng của sóng âm qua các giá trị độ dài cột khí trong ống của những lần xác định được vị trí nút sóng, ta sử dụng công thức: $L=\left(2k+1\right)\frac{\lambda }{4}$.

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 4: Sóng dừng hay khác:

• Mở đầu trang 54 Vật Lí 11: Một sợi dây đàn hồi có một đầu cố định. Làm cho đầu tự do của dây dao động ....

• Luyện tập 1 trang 55 Vật Lí 11: Hãy chỉ ra các nút sóng và các bụng sóng trên các Hình 4.1 và 4.2 ....

• Câu hỏi 1 trang 55 Vật Lí 11: Tiến hành thí nghiệm tạo sóng dừng trên dây và lập bảng ghi kết quả vào vở như mẫu Bảng 4.1 ....

• Câu hỏi 2 trang 56 Vật Lí 11: Hãy chỉ ra vị trí các nút sóng trên Hình 4.4. Xác định khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp ....

• Câu hỏi 3 trang 56 Vật Lí 11: Hãy chỉ ra vị trí các bụng sóng trên Hình 4.4. So sánh biên độ của sóng tổng hợp ....

• Câu hỏi 4 trang 56 Vật Lí 11: Có thể nói sóng dừng trên dây là hiện tượng giao thoa sóng được không? ....

• Luyện tập 2 trang 57 Vật Lí 11: Kiểm tra lại công thức (4.4) với kết quả của Bảng 4.1 thu được trong thí nghiệm quan sát ....

• Câu hỏi 5 trang 57 Vật Lí 11: Từ công thức tính tốc độ sóng, hãy chỉ ra các đại lượng cần xác định khi muốn đo tốc độ ....

• Thực hành, khám phá trang 58 Vật Lí 11: Dụng cụ (1) Máy phát âm tần, (2) loa nhỏ, (3) ống cộng hưởng là ống nhựa trong suốt ....

• Câu hỏi 7 trang 58 Vật Lí 11: Tiến hành thí nghiệm và lập bảng ghi kết quả như mẫu Bảng 4.2. Tính sai số của phép đo ....

• Vận dụng trang 58 Vật Lí 11: Vì sao ở thí nghiệm tạo sóng dừng trong ống cộng hưởng nếu một đầu ống để hở ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài tập chủ đề 2

• Vật Lí 11 Bài 1: Lực tương tác giữa các điện tích

• Vật Lí 11 Bài 2: Điện trường

• Vật Lí 11 Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện

• Vật Lí 11 Bài tập chủ đề 3

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---