Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí...

Đề xuất phương án ứng dụng hiện tượng sóng dừng để đo tốc độ truyền âm trong không khí:

- Vì sao một đầu của ống cộng hướng cần dịch chuyển được? Tìm phương án giúp thay đổi độ dài của cột khí trong ống.

- Vì sao cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất?

- Nêu cách tính bước sóng của sóng âm qua các giá trị độ dài cột khí trong ống của những lần xác định được vị trí nút sóng.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào các đặc điểm của sóng dừng. Để xác định tốc độ truyền âm trong không khí cần xác định tần số sóng và bước sóng.

Lời giải chi tiết :

- Một đầu của ống cộng hưởng cần dịch chuyển được để thay đổi chiều dài của ống cộng hưởng. Để thay đổi độ dài của cột khí trong ống, có thể đặt một pít-tông vừa khít vào trong ống nhựa, ta đẩy hoặc kéo pít-tông để thay đổi độ dài cột khí.

- Cần xác định các vị trí mà âm thanh thu được có cường độ nhỏ nhất hoặc lớn nhất để xác định độ dài của cột khí là \(L = k\frac{\lambda }{2}\)hoặc \(L = (2k + 1)\frac{\lambda }{4}\).

- Ở của những lần xác định được vị trí nút sóng với cùng một tần số, độ dài cột khí trong ống \(L = k\frac{\lambda }{2}\) . Lấy hai giá trị độ dài \({L_1}\),\({L_2}\)sao cho \({L_1} - {L_2}\)nhỏ nhất. Khi đó, \({L_1} = k\frac{\lambda }{2}\) và \({L_2} = (k - 1)\frac{\lambda }{2}\)nên \({L_1} - {L_2} = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 2\left( {{L_1} - {L_2}} \right)\).