Bài 13.5 trang 26 SBT Vật lí 11: Sóng dừng trên một sợi dây dài 1 m (hai đầu cổ định) có hai bụng sóng,

Bước sóng trên dây là

A. 0,25 m.

B. 0,5m.

C. 1 m

D. 2 m.

Lời giải:

Số bụng sóng: n = 2

Ta có: điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định $$$L=n\frac{\lambda }{2}=2\frac{\lambda }{2}=>\lambda =L=1m$

Đáp án: C

Bài 13.6 trang 26 SBT Vật lí 11: Trên một sợi dây dài 90 cm có sóng dừng. Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng. Biết tần số của sóng truyền trên dây là 200 Hz. Tốc độ truyền sóng trên dây là

A. 40 m/s.

B. 40 cm/s.

C. 90 cm/s.

D. 90 cm/s.

Lời giải:

Kể cả hai nút ở hai đầu dây thì trên dây có 10 nút sóng => khoảng cách giữa hai nút sóng $d=\frac{90}{9}=10cm=\frac{\lambda }{2}=>\lambda =20cm$

Vận tốc của sóng : $v=\lambda .f=0,2.200=40m/s$

Đáp án : A

a) Tính bước sóng $\lambda$của sóng trên dây.

b) Nếu dây dao động với ba bụng sóng thì bước sóng là bao nhiêu?

Lời giải:

a) Trên dây xuất hiện 1 bụng sóng => k=1

 Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định $L=k\frac{\lambda }{2}$ (1)

Thay k=1 vào (1 ) ta được $L=\frac{1\lambda }{2}=>\lambda =2L=2.0,6=1,2(m)$

b) Trên dây xuất hiện 3 bụng sóng => k= 3

Thay k=3 vào (1 ) ta được $L=\frac{3\lambda }{2}=>\lambda =\frac{2L}{3}=\frac{2.0,6}{3}=0,4(m)$

Bài 13.8 trang 26 SBT Vật lí 11: Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả 4 nút sóng. Biết tốc độ truyền sóng trên dây là v = 80 m/s, tính tần số dao động của dây.

Lời giải:

Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả 4 nút sóng => trên dây xuất hiện 3 bụng sóng => k=3

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định $L=k\frac{\lambda }{2}$ (1)

Thay k=3  vào (1 ) ta được $L=\frac{3\lambda }{2}=>\lambda =\frac{2L}{3}=0,8(m)$

=> Tần số dao động trên dây : $f=\frac{v}{\lambda }=\frac{80}{0,8}=100Hz$

Bài 13.9 trang 26 SBT Vật lí 11: Hình 13.1 mô tả sóng dừng trên một sợi dây có chiều dài L= 0,9m,  hai đầu cố định.

a) Tính bước sóng $\lambda$ của sóng trên dây.

b) Nếu tần số là 180 Hz. Tính tốc độ của sóng.

c)  Thay đổi tần số đến 360 Hz thì bước sóng bây giờ bằng bao nhiêu?

Lời giải:

a) Theo hình vẽ ta có trên dây có 3 bụng sóng => k=3

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định $L=k\frac{\lambda }{2}$ (1)

Thay k=3  vào (1 ) ta được $L=\frac{3\lambda }{2}=>\lambda =\frac{2.0,9}{3}=0,6(m)$

b) Vận tốc của sóng : $v=\lambda .f=0,6.180=108m/s$

c) Tốc độ truyền sóng trên dây là không đổi => bước sóng khi tần số bằng 360 Hz là $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{108}{360}=0,3m$

Bài 13.10 trang 26 SBT Vật lí 11: Một nam châm điện có dòng điện xoay chiều tần số 50 Hz chạy qua. Đặt  nam châm điện phía trên một dây thép AB căng ngang với hai đầu cố định, chiều dài sợi dây là 0,6 m (Hình 13.2). Người ta thấy trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng. Tính tốc độ truyền sóng trên dây.

Lời giải:

Người ta thấy trên dây có sóng dừng với 2 bụng sóng => k=2

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định $L=k\frac{\lambda }{2}$ (1)

Thay k=2   vào (1 ) ta được $L=\frac{2\lambda }{2}=>\lambda =L=0,6(m)$

=> tốc độ truyền sóng trên dây :$v=\lambda .f=0,6.50=30m/s$

$t=\frac{L}{v}=\frac{1}{\frac{40}{7}}=\frac{7}{40}=0,175s$

Bài 13.11 trang 26 SBT Vật lí 11: Một sợi dây AB dài 1 m, đầu A có định, đầu B gắn với cần rung có tần số thay đổi được. B được coi là nút sóng. Ban đầu trên dây có sóng dừng. Khi tần số tăng thêm 20 Hz thì số nút trên dây tăng thêm 7 nút. Sau khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì sóng phản xạ từ A truyền hết một lần chiều dài sợi dây?

Lời giải:

Điều kiện để có sóng dừng trên một dây có hai đầu cố định$L=k\frac{\lambda }{2}=k\frac{v}{2f}=>f=\frac{kv}{2l}$

Lúc đầu $f_1=\frac{k_{1}v}{2l}(1)$

Sau khi tăng tần số lên 20 Hz  thì số nút trên dây tăng thêm 7 nút => $f_1+20=\frac{\left(k_1+7\right)v}{2l}(2)$

Lấy (2) – (1) ta được : $20=\frac{7v}{2l}=>v=\frac{40l}{7}=\frac{40.1}{7}=\frac{40}{7}m/s$

Khoảng thời gian sóng phản xạ từ A truyền hết một lần chiều dài sợi dây là

$t=\frac{L}{v}=\frac{1}{\frac{40}{7}}=\frac{7}{40}=0,175s$