MasterSchool

Vật lý lớp 11 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 13: Sóng dừng

Chương 2: Sóng · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 11 Bài 13: Sóng dừng sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 11.

Lớp

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

Hình ảnh minh họa SGK

Khi bộ rung P hoạt động, điều chỉnh tần số để trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên. Hiện tượng như vậy gọi là hiện tượng sóng dừng. Thay đổi tần số tiếp để đến khi quan sát được những điểm dao động với biên độ cực đại, những điểm đứng yên.

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

1. Sóng dừng đối với nhạc cụ dây

Các loại nhạc cụ dây thì hai đầu dây đàn được giữ cố định. Khi gảy đàn, trên dây xuất hiện sóng dừng, nó phát ra âm có bước sóng λ=2L\lambda=2L hay có tần số f=v2Lf=\frac{v}{2L} .

Khi ấn ngón tay vào các phím, gián tiếp làm thay đổi chiều dài của dây đà, do đó âm phát ra khi gảy sẽ có độ cao, thấp khác nhau. Để khuếch đại âm thì đàn có thùng đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng.

Đàn tính
Đàn tính

2. Sóng dừng đối với nhạc cụ khí

Đối với các nhạc cụ khí, khi ta thổi, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng. Khi bịt các lỗ trên nhạc cụ khí thì gián tiếp thay đổi chiều dài cột không khí bên trong ống của nhạc cụ. Do đó các nốt phát ra cũng thay đổi.

Hình ảnh minh họa SGK

Sáo trúc

Có hai kiểu tạo thành sóng dừng trong nhạc cụ khí:

Hình ảnh minh họa SGK

· Điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai đầu cố định:

L=nλ2L=n\frac{\lambda}{2} với n = 1, 2, 3,…

· Điều kiện để có sóng dừng trên dây có một đầu cố định, một đầu tự do hoặc trong ống khí có một đầu kín, một đầu hở:

L=(2n+1)λ4L=(2n+1)\frac{\lambda}{4} với n = 0, 1, 2, 3,…

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Sóng dừng: giao thoa sóng tới và sóng phản xạ.
  • Nút: biên độ 0; bụng: biên độ cực đại; khoảng nút-nút = λ/2.
  • Dây hai đầu cố định: L = k λ/2.
  • Ống khí một đầu kín: L = (2k+1)λ/4.
  • Công thức trọng tâm: L = kλ/2 (hai đầu nút); khoảng nút-nút = λ/2

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Sóng dừng là gì và được hình thành do sự chồng chất của những sóng nào?
Sóng dừng là sóng có các nút (điểm luôn đứng yên) và các bụng (điểm luôn dao động với biên độ cực đại) cố định trong không gian. Sóng dừng hình thành do sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phương truyền sóng.
Câu 2: Đặc điểm về pha của sóng tới và sóng phản xạ tại điểm phản xạ cố định và tự do?
Tại điểm phản xạ cố định: Sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ (triệt tiêu nhau tạo thành nút). Tại điểm phản xạ tự do: Sóng phản xạ cùng pha với sóng tới tại điểm phản xạ (tăng cường tạo thành bụng sóng).
Câu 3: Khoảng cách giữa hai nút sóng hoặc hai bụng sóng liên tiếp bằng bao nhiêu?
Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp luôn bằng một nửa bước sóng: dn−n=db−b=λ2d_{n-n} = d_{b-b} = \frac{\lambda}{2}. Khoảng cách giữa một nút và một bụng kề nhau bằng một phần tư bước sóng: dn−b=λ4d_{n-b} = \frac{\lambda}{4}.
Câu 4: Điều kiện chiều dài sợi dây để có sóng dừng với hai đầu cố định và một đầu cố định một đầu tự do?
Dây có hai đầu cố định: L=kλ2L = k \frac{\lambda}{2} (kk là số bó sóng/số bụng, k+1k+1 là số nút). Dây có một đầu cố định, một đầu tự do: L=(2k+1)λ4L = (2k + 1)\frac{\lambda}{4} (k+1k+1 bụng, k+1k+1 nút).

Đề luyện tập theo bài