Dao động của một nguồn âm được ghi lại trên màn hình máy hiện sóng như Hình 3...

Dao động của một nguồn âm được ghi lại trên màn hình máy hiện sóng như Hình 3.

a) Xác định tần số của nguồn âm biết đơn vị thời gian trên màn hình được đặt là 1,00 ms/độ chia.

b) Đặt nguồn âm này trước miệng một ống cộng hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống công hưởng. Thay đổi từ từ chiều dài ống cộng hưởng, đồng thời cho nguồn phát âm thanh thì thấy, giữa hai lần liên tiếp nghe được âm rất to tại miệng ống, chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng là 0,32 m. Hãy xác định tốc độ truyền âm trong ống.

Hướng dẫn giải :

Quan sát đồ thị hiện trên màn hình để xác định chu kì. Tính tần số sóng \(f = \frac{1}{T}\). Sự thay đổi chiều dài ống cộng hưởng giữa hai lần liên tiếp nghe được âm thanh rất to là khoảng cách giữa hai bụng sóng. Xác định tốc độ truyền âm bằng công thức \(v = f\lambda \).

Lời giải chi tiết :

a) Từ hình vẽ, ta thấy một chu kì sóng tương ứng với 2,25 độ chia, do đó chu kì sóng là: \(T = 2,25.\left( {1,{{0.10}^{ - 3}}} \right) = 2,{25.10^{ - 3}}\)(s) .

Tần số sóng là : \(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{2,{{25.10}^{ - 3}}}} = \frac{{4000}}{9} \approx 444,4\)(Hz).

b) Giữa hai lần liên tiếp nghe được âm rất to tại miệng ống (miệng ống là bụng sóng), chiều dài ống cộng hưởng đã thay đổi một khoảng \(d = \frac{\lambda }{2}\), do đó, bước sóng là: \(\lambda = 2d = 2.0,32 = 0,64\)(m).

Tốc độ truyền âm trong ống là: \(v = f\lambda = \frac{{800}}{9}.1,98 = 176\)(m/s).