Giải SBT Vật lí 11 CTST Bài 9: Sóng dừng có đáp án

Đáp án đúng là D

Sau những khoảng thời gian một phần tư chu kì thì sợi dây duỗi thẳng.

Đáp án đúng là C

Điểm M và Q đứng yên do sóng tới và sóng phản xạ ngược pha, triệt tiêu nhau.

Đáp án đúng là D

Một múi sóng có chiều dài bằng một nửa bước sóng.

Đáp án đúng là A

Bụng sóng có biên độ dao động lớn nhất.

Đáp án đúng là B

Ta có: $t=\frac{T}{2}=0{,}02\text{s}\Rightarrow T=0{,}04\text{s}$. Suy ra: $f=\frac{1}{T}=25\text{Hz}$.

Đáp án đúng là B

Ta có: $l=n\frac{λ}{2}=n\frac{v}{2f}\Rightarrow 1=n\frac{20}{2.20}\Rightarrow n=2$. Trên dây có hai bó sóng, tương ứng với ba nút và hai bụng.

Đáp án đúng là C

Tính cả A và B thì trên dây có 5 nút, tương ứng với 4 bó sóng, n = 4.

Ta có: $l=\text{AB}=4\frac{λ}{2}=4\frac{v}{2f}$. Suy ra: $v=25\text{m}/\text{s}$ .

Đáp án đúng là B

Ta có $l=\text{AB}=4\frac{λ}{2}=6\frac{{λ}^{'}}{2}\Rightarrow 4\frac{v}{2f}=6\frac{v}{2{f}^{'}}$. Suy ra: ${f}^{'}=\frac{3}{2}\cdot 42=63\text{Hz}$.

Đáp án đúng là B

Chiều cao tối thiểu của cột khí AB để có sóng dừng (một đầu cố định một đầu tự do):

$l=\text{AB}=\frac{λ}{4}=120-95=25\text{cm}\Rightarrow λ=100\text{cm}.$ Suy ra $v=λf=340\text{m/s.}$

Đáp án đúng là C

Chiều dài ống AC = 120 cm, bước sóng $λ=100\ cm$ khi đó $AC=\frac{6}{5}λ$

Nên $\text{AB}<\frac{5λ}{4}=125\text{cm}$.

Chiều cao nhỏ nhất của BC để có sóng dừng trong cột khí tương ứng với

$\text{AB}=\frac{3λ}{4}=75\text{cm}$

${\text{BC}}_{\text{min}}=120-75=45\text{cm}$.

Để có sóng dừng trong ống (một đầu kín một đầu hở) tương ứng với chiều dài cực tiểu của mỗi ống thì điều kiện là $l=\frac{λ}{4}$. Do đó ta có bảng số liệu:

Ta có: $λ=\frac{v}{f}=\frac{192}{240}=80{,}0\text{cm}$.

Điểm M cách một đầu dây $40\text{cm}=\frac{λ}{2}$ là một nút sóng nên đứng yên hay biên độ bằng 0.

Điểm N cách một đầu dây $20\text{cm}=\frac{λ}{4}$ là một bụng sóng nên dao động với biên độ 0,40 cm.

a) Ta có: $2πf=0{,}5π\Rightarrow f=0{,}25\text{Hz}$.

Ta có: $\frac{2π}{λ}=0{,}2π$, suy ra: $λ=10\text{cm}$.

a) Bước sóng của sóng âm đang xét ${λ}_{1}=\frac{v}{{f}_{1}}=\frac{343}{3{,}60\cdot {10}^{3}}\approx 9{,}53\text{cm}$.

Điều kiện có sóng dừng: $L=\frac{{λ}_{1}}{4}\approx 2{,}38\text{cm}$

b) Tần số và bước sóng của hoạ âm bậc 3 là:

${f}_{3}=3{f}_{1}=3\cdot 3{,}6=10{,}8\text{kHz},{λ}_{3}=\frac{v}{{f}_{3}}=\frac{343}{10{,}8\cdot {10}^{3}}\approx 3{,}18\text{cm.}$

Tai người nghe được hoạ âm bậc 3 .

b) Điều kiện để có sóng dưng trên dây có hai đầu cố định: $\text{OM}=\frac{λ}{2}=\frac{v}{2f}$.

Suy ra: $v=2.0{,}50.50{,}0=50{,}0\text{cm/s}$.

c) Dựa vào điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai đầu cố định:

${\text{OM}}^{\text{'}}=2\frac{λ}{2}=2\frac{v}{2f}=1{,}0\text{m}$

Vì biên độ dao động tại bụng sóng là 2a nên bề rộng bụng sóng là 4a.

Suy ra biên độ sóng: $a=\frac{4{,}0}{4}=1{,}0\text{cm}$.

Biên độ dao động của I là trung điểm của MN:

${a}_{1}=2a\text{sin}\frac{2πd}{λ}=2.1{,}0\text{sin}\frac{2π\frac{λ}{8}}{λ}\approx 1{,}4\text{cm}$

Khoảng cách giữa hai vị trí nóng nhất trên đĩa là khoảng cách giữa hai bụng sóng: $d=\frac{λ}{2}=\frac{c}{2f}$

Suy ra: $f=\frac{c}{2d}=\frac{3\cdot {10}^{8}}{2\cdot 6{,}40\cdot {10}^{-2}}\approx 2{,}34\cdot {10}^{9}\text{Hz}$.

Do bước sóng của sóng điện từ được sử dụng trong lò là $λ=12{,}8\text{cm}$ tương ứng sóng vô tuyến có bước sóng nhỏ (vi sóng).

a) Ta có: $L=n\frac{λ}{2}\Rightarrow n=\frac{2L}{λ}=\frac{2\cdot 310{,}372\cdot {10}^{-3}}{632{,}992\cdot {10}^{-9}}\approx 980650{,}62$.

Suy ra: có 980651 nút sóng (kể cả hai nút sóng tại hai gương).

b) Theo yêu cầu bài toán, sóng điện từ mới sẽ tạo ra sóng dừng có số nút giảm đi 2 nút (1 bó sóng), do đó ta có:

${λ}^{'}=\frac{2L}{{n}^{'}}=\frac{2.310,{372.10}^{-3}}{980649}\approx 632{,}993\text{nm;}$ gần nhất với giá trị của bước sóng cũ