Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Giải Vật lí 11 Bài 2 (Cánh diều): Sóng dọc và sóng ngang

    Với giải bài tập Vật lí 11 Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang sách Cánh diều hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 11 Bài 2.

    1 1,131 18/09/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Giải Vật lí 11 Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

    Giải Vật lí 11 trang 43

    Mở đầu trang 43 Vật Lí 11: 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).

    Với một lò xo mềm, ta có thể làm cho đầu tự do của lò xo dao động dọc theo chiều dài

    Trong mỗi trường hợp này, dao động được lan truyền trên lò xo như thế nào?

    Lời giải:

    Hình 2.1: dao động lan truyền dọc theo phương truyền sóng.

    Hình 2.2: dao động lan truyền theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

    I. Sóng dọc

    Giải Vật Lí 11 trang 44

    Câu hỏi 1 trang 44 Vật Lí 11: Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm T4, phần tử số 12 ở thời điểm 5T4.

    Lời giải:

    Hãy chỉ ra hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm T/4, phần tử số 12 ở thời điểm 5T/4

    - Hướng chuyển động của phần tử số 6 ở thời điểm T4: chưa dao động.

    - Hướng chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T4: cùng hướng với phương truyền sóng và đang có biên độ cực đại.

    Luyện tập 1 trang 44 Vật Lí 11: So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T4trong Hình 1.4 và Hình 2.4.

    So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T/4 trong Hình 1.4 và Hình 2.4

    So sánh trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T/4 trong Hình 1.4 và Hình 2.4

    Lời giải:

    Trạng thái chuyển động của phần tử số 12 ở thời điểm 5T4ở cả hai hình 1.4 và 2.4 đều đang ở biên dương.

    Giải Vật Lí 11 trang 45

    Câu hỏi 2 trang 45 Vật Lí 11: Vì sao sóng âm không truyền được trong chân không?

    Lời giải:

    Sóng âm không truyền được trong chân không vì môi trường chân không hầu như không có vật chất, không có sự liên kết giữa các phần tử nên năng lượng sóng từ nguồn không truyền được tới các điểm lân cận, do đó sóng âm không truyền được trong chân không.

    Thực hành, khám phá trang 45 Vật Lí 11:

    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.

    Dụng cụ – Đồng hồ đo điện đa năng có chức năng đo tần số (1) – Micro (2)

    Lời giải:

    Học sinh có thể tham khảo bảng kết quả mẫu dưới đây để làm thí nghiệm.

    Coi sai số dụng cụ không đáng kể, sử dụng âm thoa có tần số 256 Hz.

    Bảng 2.1. Kết quả đo tần số âm thoa

    Lần đo

    Tần số (Hz)

    Giá trị trung bình

    1

    254

    2

    253

    3

    254

    Kết quả đo: f = 42 ± 0,667 (Hz)

    Giá trị trung bình: f¯=f1+f2+f33=254+253+2543≈254 Hz

    Sai số tuyệt đối trung bình của 3 lần đo: Δf¯=Δf1+Δf2+Δf33≈0,333

    Kết quả đo: f = 254 ± 0,333 (Hz)

    Tìm hiểu thêm trang 45 Vật Lí 11: 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.

    Đường hiển thị trên màn hình dao động kí điện tử khi đo tần số của một sóng âm

    Lời giải:

    Đường hiển thị trên màn hình dao động kí điện tử khi đo tần số của một sóng âm

    Dựa vào đồ thị ta thấy từ A đến B là một dao động hoàn chỉnh, khi đó ta có thể xác định được chu kì của dao động tương ứng vời 3 ô.

    Suy ra T=3ms⇒f=13.10−3=333,3Hz∂

    Câu hỏi 3 trang 45 Vật Lí 11: So sánh kết quả đo với tần số ghi ở âm thoa.

    Lời giải:

    Học sinh sau khi thực hiện xong thí nghiệm và xử lí số liệu đối chiếu kết quả sẽ thấy được kết quả đo được gần đúng với tần số ghi ở trên âm thoa.

    Vận dụng trang 45 Vật Lí 11: 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?

    Lời giải:

    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:

    - Thực hiện ở phòng thí nghiệm có cách âm tốt.

    - Loại bỏ và hạn chế các tạp âm trong phòng thí nghiệm phát ra.

    - Các thao tác làm thí nghiệm cần có độ chính xác cao.

    II. Sóng ngang

    Giải Vật lí 11 trang 46

    Câu hỏi 4 trang 46 Vật Lí 11: Phân biệt sóng dọc và sóng ngang.

    Lời giải:

    - Giống nhau: Sóng dọc và sóng ngang đều là sự lan truyền dao động cơ học trong môi trường vật chất.

    - Khác nhau:

    + Sóng dọc có phương dao động của các phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng.

    + Sóng ngang có phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng.

    Giải Vật Lí 11 trang 47

    Câu hỏi 5 trang 47 Vật Lí 11: Xác định giới hạn bước sóng của miền ánh sáng nhìn thấy trong thang sóng điện từ.

    Lời giải:

    Tần số của miền ánh sáng nhìn thấy từ 4.1014 Hz (ánh sáng đỏ) đến 8.1014 Hz (ánh sáng tím). Sử dụng công thức tính bước sóng λ=cf, ta được:

    - Bước sóng ánh sáng đỏ: λd=3.1084.1014=0,75μm

    - Bước sóng ánh sáng tím: λd=3.1088.1014=0,375μm

    Như vậy, giới hạn bước sóng của miền ánh sáng nhìn thấy từ 0,375µm đến 0,75µm.

    Luyện tập 2 trang 47 Vật Lí 11: Hãy biểu diễn các miền bức xạ trong Bảng 2.2 theo bậc độ lớn bước sóng của chúng trên cùng một thang đo.

    Hãy biểu diễn các miền bức xạ trong Bảng 2.2 theo bậc độ lớn bước sóng của chúng

    Lời giải:

    Sử dụng công thức tính bước sóng λ=cf

    Miền bức xạ

    Tần số (Hz)

    Bước sóng (m)

    Sóng vô tuyến

    104 đến 3.1012

    10-4 đến 3.104

    Hồng ngoại

    3.1011 đến 4.1014

    7,5.10-7 đến 10-3

    Ánh sáng nhìn thấy

    4.1014 (đỏ) đến 8.1014 (tím)

    3,75.10-7 đến 7,5.10-7

    Tử ngoại

    8.1014 đến 3.1017

    10-9 đến 3,75.10-7

    Tia X

    3.1016 đến 3.1019

    10-11 đến 10-8

    Tia gamma

    Trên 3.1019

    Nhỏ hơn 10-11

    Học sinh có thể tham khảo thang sóng điện từ dưới đây để vẽ lại thang sóng phù hợp với các bước sóng ở bảng số liệu trên.

    Hãy biểu diễn các miền bức xạ trong Bảng 2.2 theo bậc độ lớn bước sóng của chúng

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang

    I. Sóng dọc

    1. Mô tả sóng dọc

    - Sóng có các phần tử dao động theo phương truyền sóng được gọi là sóng dọc

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 1)

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 2)

    2. Sóng âm

    - Sóng âm có cùng tần số với nguồn âm. Sóng âm mà con người có thể nghe được âm có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz

    - Sóng âm có thể truyền trong các chất rắn, lỏng, khí nhưng không truyền được trong chân không

    - Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong chất rắn sóng âm gồm cả sóng dọc và sóng ngang

    II. Sóng ngang

    1. Mô tả sóng ngang

    - Sóng có các phần tử dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 3)

    2. Sóng điện từ

    - Sóng điện từ là sự lan truyền của điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong không gian

    - Trong quá trình truyền sóng, cường độ điện trường và cường độ điện trường biến thiên theo các phương vuông góc với nhau và cùng vuông gốc với phương truyền của sóng. Do đó sóng điện từ là sóng ngang

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 4)

    - Sóng điện từ có thể truyền qua cả chân không. Trong chân không các sóng điện từ truyền với tốc độ ánh sáng, xấp xỉ 300 000 km/s

    - Mắt người quan sát được các bức xạ có tần số từ khoảng 4.1014 đến 8.1014 Hz nên bức xạ thuộc miền này được gọi là ánh sáng nhìn thấy

    - Thang sóng điện từ được chia thành các miền theo bậc độ lớn của tần số hoặc bước sóng

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 5)

    Sơ đồ tư duy về “Sóng dọc và sóng ngang”

    Lý thuyết Sóng dọc và sóng ngang (Cánh diều 2023) hay, chi tiết | Vật Lí 11 (ảnh 6)

    Xem thêm lời giải bài tập Vật lí 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

    Bài 1: Mô tả sóng

    Bài 2: Sóng dọc và sóng ngang

    Bài 3: Giao thoa sóng

    Bài 4: Sóng dừng

    Bài tập chủ đề 2 trang 59

    Tham khảo các loạt bài Vật lí 11 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 1,131 18/09/2024
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: