Sóng dừng: Tần số cơ bản & họa âm. C2.P5.3.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

* Kiến thức cần đạt:

– Hiểu ý nghĩa của tần số cơ bản, các họa bậc 2, 3, 4 của sóng trên dây đàn và trong ống sáo.

1. Sóng dừng trên dây đàn

 

Related image

Hình 2.5.3.1: Hình ảnh sóng dừng trên dây đàn luôn luôn 2 đầu là nút với âm cơ bản và họa âm bậc 2, 3 tương ứng, N là nút (node) và A là bụng (Antinode), nguồn ảnh trên internet.

Logic toán học

Để thỏa mãn có sóng dừng thì chiều dài dây đàn phải thỏa mãn điều kiện sau:

Hai đầu là nút hoặc hai đầu là bụng khi:

Để có tần số nhỏ nhất hay bước sóng lớn nhất thì tần số cơ bản tương ứng với trường hợp trên dây có 1 bó sóng duy nhất. Vậy  

Họa âm bậc 2 khi k = 2 và

Tương tự với họa âm bậc 3, 4…

2. Sóng dừng trong ống sáo:

Image result for standing wave

Hình 2.5.3.2: Sóng dừng trong ống sáo, luôn luôn là một đầu nút và một đầu bụng, với âm cơ bản, họa âm bậc 2 bậc 3 tương ứng, nguồn ảnh trên internet.

Logic toán học:

Để có sóng dừng trong ông sáo luôn luôn là 1 đầu nút và 1 đầu bụng vậy chiều dài ống sáo thỏa mãn điểu kiện:

Tần số cơ bản khi k = 0 và

Tần số họa âm bậc 2 khi k = 1 và

Họa âm bậc 3 khi k = 2 và …

Chú ý: Các e đặc biệt lưu ý khác biệt giữa hai loại dây đàn và ống sáo nhé. Dây đàn thì f khác nhau k = 1,2,3,4… so với , còn ống sáo thì khác nhau: 1,3,5,7…so với

* Bài tập ví dụ:

Bài 1. Người ta tạo ra sóng dừng trên một sợi dây căng ngang giữa hai điểm cố định. Sóng dừng được tạo ra trên dây lần lượt với hai tần số gần nhau nhất là 200 Hz và 300 Hz.

a. Tần số kích thích nhỏ nhất mà vẫn tạo ra sóng dừng trên dây là bao nhiêu?

b. Các họa âm bậc 2, bậc 3 có tần số tương ứng là bao nhiêu?

Lời giải:

a. Theo bài ra, để có sóng dừng trên dây thì hai đầu là nút và chiều dài dây L, tần số f, vận tốc sóng v phải thỏa mãn điều kiện sau:

                        Viết cho hai tần số liên tiếp thì k1 và k1 +1, ta có:

→ → ứng với tần số là 200 Hz

Vậy âm cơ bản ứng với k = 1, có tần số là: 100 Hz

b. Các họa âm tương ứng bậc 2 là: 200 Hz

họa âm bậc 3 là k = 3 và là: 300 Hz.

Đs: a. 100 Hz; b. 200 Hz, 300 Hz.

Bài 2. Trong một ống sáo có hai họa âm liên tiếp là: 300 Hz và 500 Hz. Hỏi tần số âm cơ bản là bao nhiêu?

Lời giải:

Theo bài ra và theo điều kiện sóng dừng trên ống sáo, chúng ta có tỉ lệ sau:

→ k = 1

Với âm cơ bản khi đó k = 0, lập tỉ số với k = 0 và k = 1 ta có:

ĐS. 100 Hz.

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Một sợi dây đàn phát ra âm cơ bản là 15 Hz. Tính tần số họa âm bậc 3?

    45 Hz.

    15 Hz.

    75 Hz.

    40 Hz.

  • (2)

    Một sợi dây đàn phát ra 2 họa âm liên tiếp nhau có tần số lần lượt là 30 Hz và 60 Hz. Tính tần số âm cơ bản

    50 Hz.

    10 Hz.

    20 Hz.

    30 Hz.

  • (3)

    Một ống sáo phát ra hai họa âm liên tiếp là 45 Hz và 75 Hz. Xác định tần số của âm cơ bản do ống sáo này phát ra

    30 Hz.

    45 Hz.

    5 Hz.

    15 Hz.

  • (4)

    Một dây đàn hồi có chiều dài L, một đầu cố định, một đầu tự do. Sóng dừng trên dây có bước sóng dài nhất là:

    L

    L/2

    2L

    4L

  • (5)

    Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 75cm. Người ta tạo sóng dừng trên dây. Hai tần số gần nhau nhất cùng tạo ra sóng dừng trên dây là 150Hz và 200Hz. Tần số nhỏ nhất tạo ra sóng dừng trên dây đó là

    50 Hz

    100 Hz

    55 Hz

    125 Hz

  • (6)

    Một sợi dây căng giữa hai điểm cố định cách nhau 80cm. Hai sóng có tần số gần nhau liên tiếp cùng tạo ra sóng dừng trên dây là f1=70 Hz và f2=84 Hz. Tìm tốc độ truyền sóng trên dây. Biết tốc độ truyền sóng trên dây không đổi.

    18,7m/s

    26,9m/s

    11,4m/s

    22,4m/s

  • (7)

    Một sợi dây đàn hồi được treo thẳng đứng vào một điểm cố định, đầu dưới của dây để tự do. Người ta tạo sóng dừng trên dây với tần số bé nhất là f1. Để có sóng dừng trên dây phải tăng tần số tối thiểu đến giá trị f2. Tỉ số f2/f1 là:

    3

    2,5

    2

    1,5

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Cộng hưởng điện xoay chiều. C3.P4.
Cộng hưởng điện xoay chiều. C3.P4.
TÓM TẮT LÝ THUYẾT   Hình 4.1: Hiện tượng cộng hưởng nhọn trong mạch điện xoay chiều. Khi hao phí trong mạch, ứng với R, khi hao phí càng nhỏ thì cực đại nhọn càng thể hiện rõ ràng. ...
Vật lý lớp 12 & LTĐHDòng điện xoay chiều
Đề cương HK I – Vật lý 12 – 2017 – THPT YÊN HÒA HÀ NỘI. P2
Đề cương HK I – Vật lý 12 – 2017 – THPT YÊN HÒA HÀ NỘI. P2
ĐỀ CƯƠNG HỌC KÌ 1, VẬT LÝ 12TRƯỜNG YÊN HÒA, HÀ NỘI, 2017, P2 
Chuyên mụcVật lý lớp 12 & LTĐH
Phản ứng hạt nhân. L12.C7.P3
Phản ứng hạt nhân. L12.C7.P3
Phản ứng hạt nhânKiến thức cơ bản-         Phản ứng hạt nhân là gì? -         Phản ứng hạt nhân tuân theo các định luật bảo toàn gì? -         Năng lượng tỏa ra trong phản ứng hạt nhân? Phản ứng tự nhiên ...
Vật lý lớp 12 & LTĐHHạt nhân nguyên tử
Số cực đại, cực tiểu trong trường giao thoa. C2.P4.
Số cực đại, cực tiểu trong trường giao thoa. C2.P4.
TÓM TẮT LÝ THUYẾT(Hình 2.2.1: Hình ảnh về trường giao thoa, nguồn internet)Yêu cầu- Tìm số đường Hypebol cực đại & cực tiểu giữa hai điểm bất kỳ trong trường giao thoa.- Thiết lập công thức tổng quát để tìm ...
Chuyên mụcVật lý lớp 12 & LTĐH
Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học – C2.P1.
Các đại lượng đặc trưng của sóng cơ học – C2.P1.
TÓM TẮT LÝ THUYẾTYêu cầu- Nắm được bản chất, đặc điểm và cách phân loại sóng cơ học.- Nắm được các đại lượng đặc trưng của sóng và các đơn vị tương ứng.Nội dung- Sóng cơ là hình ảnh của ...
Vật lý lớp 12 & LTĐHSóng cơ học
Sách và tư liệu
Đề cương ôn tập toán lớp 10 học kì 1 trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai Hà Nội
No img
Sưu tầm  chia sẻ đề cương ôn tập toán lớp 10 học kì 1 trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai ...
Vật lý 12_Đề luyện kỹ năng_Chuyên Vinh lần 3-2015_có Đa_Ngày thực hiện_3/6/2016
Vật lý 12_Đề luyện kỹ năng_Chuyên Vinh lần 3-2015_có Đa_Ngày thực hiện_3/6/2016
To like and dislike the same things, that is indeed true friendship
SỰ NHƯỢNG QUYỂN VÀ NHỮNG KẺ ĐƯỢC NHƯỢNG QUYỀN
No img
SỰ NHƯỢNG QUYỂN VÀ NHỮNG KẺ ĐƯỢC NHƯỢNG QUYỀNSau khi bị binh hnh bắn phá và chém giết, Đông Dương ...
Nghìn lẻ một đêm – Chương 35: Aladdin và chiếc đèn thần
No img
Mustafa rất nghèo, công việc chỉ vừa đủ ăn cho ông, vợ và một đứa ...