Lý thuyết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 13: Sóng dừng: Đặc điểm của sóng dừng, Điều kiện để có sóng dừng

Vậy chi tiết Sóng dừng là gì? Đặc điểm của sóng dừng và Điều kiện để có sóng dừng là gì? Sóng dừng đối với nhạc cụ dây và nhạc cụ khí ra sao? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

Khi bộ rung P hoạt động, điều chỉnh tần số để trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên. Hiện tượng như vậy gọi là hiện tượng sóng dừng. Thay đổi tần số tiếp để đến khi quan sát được những điểm dao động với biên độ cực đại, những điểm đứng yên.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

1. Đặc điểm của sóng dừng

- Sóng dừng được tạo thành khi có hai sóng cùng biên độ, cùng bước sóng lan truyền theo hai hướng ngược nhau. Hai sóng này gặp nhau, giao thoa nhau tạo nên sóng tổng hợp là sóng dừng.

Sơ đồ tạo thành sóng dừng

- Những điểm tại đó hai sóng ngược pha nhau thì không dao động và được gọi là nút sóng.

- Những điểm tại đó hai sóng đồng pha với nhau thì dao động với biên độ cực đại và được gọi là bụng sóng.

- Sóng dừng là tổng hợp của nhiều sóng tới và sóng phản xạ.

2. Điều kiện để có sóng dừng

Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

  với n = 1, 2, 3,…

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

1. Sóng dừng đối với nhạc cụ dây

Các loại nhạc cụ dây thì hai đầu dây đàn được giữ cố định. Khi gảy đàn, trên dây xuất hiện sóng dừng, nó phát ra âm có bước sóng λ = 2L hay có tần số 

Khi ấn ngón tay vào các phím, gián tiếp làm thay đổi chiều dài của dây đà, do đó âm phát ra khi gảy sẽ có độ cao, thấp khác nhau. Để khuếch đại âm thì đàn có thùng đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng.

2. Sóng dừng đối với nhạc cụ khí

Đối với các nhạc cụ khí, khi ta thổi, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng. Khi bịt các lỗ trên nhạc cụ khí thì gián tiếp thay đổi chiều dài cột không khí bên trong ống của nhạc cụ. Do đó các nốt phát ra cũng thay đổi.

Có hai kiểu tạo thành sóng dừng trong nhạc cụ khí:

· Điều kiện để có sóng dừng trên dây có hai đầu cố định:

 với n = 1, 2, 3,…

· Điều kiện để có sóng dừng trên dây có một đầu cố định, một đầu tự do hoặc trong ống khí có một đầu kín, một đầu hở:

 với n = 1, 2, 3,…