Bài 13: Sóng dừng

Tham khảo:

Khi ta vỗ tay vào miệng ống, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng, độ dài của mỗi ống khác nhau nên các nốt nhạc phát ra cũng thay đổi.

Sóng dừng là một sóng tổng hợp bởi hai sóng cùng biên độ, cùng tần số lan truyền theo hai hướng ngược nhau trên một dây giao thoa với nhau tạo nên một sóng tổng hợp.

Điều kiện để có sóng dừng trong thí nghiệm trên là chiều dài sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài sợi dây phải bằng số nguyên lần nửa bước sóng:

\(l=k\dfrac{\lambda}{2}=l=k\dfrac{v}{2f}\left(k=1,2,3...\right)\)

Hình 13.3 có 4 nút sóng và có 3 bụng sóng.

Sóng dừng được hình thành bởi sự giao thoa của 2 sóng ngược chiều, là sóng phản xạ và sóng tới trên cùng 1 phương truyền.

Để trên dây xuất hiện sóng dừng, ta phải có:L = \(n\frac{\lambda }{2}\) (*)

a) Trên dây xuất hiện một bụng sóng ⇒ n = 1

Thay n = 1 vào điều kiện (*) ⇒ λ = \(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.0,6}}{1}\)= 1,2 (m)

b) Trên dây xuất hiện ba bụng sóng ⇒ n = 3

Thay n = 3 vào điều kiện (*) ⇒ λ=\(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.0,6}}{3}\)= 0,4(cm)

 Điều kiện để xuất hiện sóng dừng trên dây có hai đầu cố định là L = \(n\frac{\lambda }{2}\)

Từ hình vẽ ta thấy trên dây xuất hiện 3 bụng sóng ⇒ n = 3

⇒ λ=\(\frac{{2L}}{n}\) = \(\frac{{2.1,2}}{3}\)= 0,8 (m)

Tốc độ sóng truyền trên dây là: v = λf = 0,8.13,3 = 10,64 (m/s)

Điều kiện để có sóng dừng trong ống khí một đầu kín, một đầu hở là chiều dài của cột không khí phải bầng một số lẻ một phần tư bước sóng.

L = \(\left( {2n + 1} \right)\frac{\lambda }{4}\) với n = 0,1,2,3,...