BÀI 2. SÓNG DỌC VÀ SÓNG NGANG

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Với một lò xo mềm, ta có thể làm cho đầu tự do của lò xo dao động dọc theo chiều dài của nó (Hình 2.1) hoặc làm cho đầu tự do của lò xo dao động vuông góc với trục lò xo (Hình 2.2). Trong mỗi trường hợp này, dao động được lan truyền trên lò xo như thế nào ?

Đáp án chuẩn:

 Hình 2.1, dao động sẽ lan truyền theo chiều dài của lò xo. 

 Hình 2.2, dao động sẽ lan truyền theo phương vuông góc với trục lò xo. 

I. SÓNG DỌC

1. Mô tả sóng 

Câu hỏi 1: Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm phần tử số 12 ở thời điểm

Đáp án chuẩn:

Phần tử số 6 ở thời điểm từ vị trí cân bằng về phía bên phải.

Phần tử số 12 ở thời điểm biên và có hướng chuyển động về phía bên trái.

Luyện tập 1: So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm trong Hình 1.4 và Hình 2.4.

Đáp án chuẩn:

2. Sóng âm 

Câu hỏi 2: Vì sao sóng âm không truyền được trong chân không?

Đáp án chuẩn:

Trong chân không không có vật chất để sóng âm có thể truyền qua

3. Đo tấn số sóng 

Câu hỏi 3: So sánh kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa.

Đáp án chuẩn:

Kết quả đo tần số sẽ tương đương với tần số ghi ở âm thoa. 

II. SÓNG NGANG

1. Mô tả sóng ngang

Câu hỏi 4: Phân biệt sóng dọc và sóng ngang.

Đáp án chuẩn:

Sóng ngang  dao động vuông góc với phương truyền sóng.

Sóng dọc  dao động trùng hoặc song song với phương truyền sóng.

Vận dụng: Khi tiến hành đo tần số của âm do âm thoa phát ra, để tránh tạp âm ảnh hưởng đến kết quả đo thì cần phải làm gì?

Đáp án chuẩn:

- Tạo ra môi trường yên tĩnh

- Chọn vị trí đặt thiết bị đo tần số

- Sử dụng bộ lọc tần số

- Sử dụng phần mềm đo tần số

2. Sóng điện từ

Câu hỏi 5: Xác định giới hạn bước sóng của miền ánh sáng nhìn thấy trong thang sóng điện tử.

Đáp án chuẩn:

400 nm (violet) đến 700 nm (red).

Luyện tập 2: Hãy biểu diễn các miền bức xạ trong Bảng 2.2 theo bậc độ lớn bước sóng của chúng cùng một thang đo. 

Đáp án chuẩn:

Câu hỏi thực hành: Thực hành: Dụng cụ

– Đồng hồ đo điện đa năng có chức năng đo tần số (1).

– Micro (2).

– Bộ khuếch đại tín hiệu (3).

– Âm thoa và hộp cộng hưởng (4).

– Búa cao su (5).

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

– Lắp đặt các dụng cụ như Hình 2.6.

– Đặt micro sát hộp cộng hưởng của âm thoa.

– Nối micro vào bộ khuếch đại và nối bộ khuếch đại vào đồng hồ (1).

– Dùng búa cao su gõ vào âm thoa.

– Đọc giá trị tần số ở đồng hồ (1) và ghi số đọc được vào vở theo mẫu ở Bảng 2.1.

– Lặp lại bước gõ vào âm thoa và ghi số liệu hai lần nữa.

Đáp án chuẩn:

Sai số:

f = 435 ± 13Hz

Tìm hiểu thêm: Đường hiển thị trên màn hình dao động kí điện tử khi đo tần số của một sóng âm có dạng như hình 2.5. Bộ điều chỉnh thời gian của dao động kí được đặt sao cho giá trị của mỗi ô trên trục nằm ngang là 1 ms/độ chia. Hãy nêu cách xác định tần số của sóng âm theo thí nghiệm này.

Đáp án chuẩn: