Khởi động
Xem video chơi đàn K'lông pút

Khởi động
Xem video chơi đàn K'lông pút
?
Người chơi đàn bằng cách nào?
Âm thanh phát ra ở các miệng ống
có giống nhau không? Vì sao?

Bài 13

Sóng dừng
Bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống

NỘI DUNG BÀI HỌC
1
Thí nghiệm tạo sóng dừng

2
Giải thích sự tạo thành sóng dừng

3
Sóng dừng trong các nhạc cụ

I
Thí nghiệm tạo sóng dừng

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

Phương án thí nghiệm
1. Dụng cụ TN

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

Phương án thí nghiệm
2. Tiến hành TN

Bước 1: Giữ cho dây căng, đầu P mắc vào ròng rọc, đầu rung mắc
vào dây.
Bước 2: Cho bộ rung hoạt động để rung đầu P. Điều chỉnh tần số của
bộ rung cho đến khi trên dây xuất hiện những điểm dao động với biên
độ cực đại và có những điểm đứng yên. Ghi lại tần số của bộ rung.
Bước 3: Thay đổi tần số của bộ rung cho đến khi quan sát được
những điểm dao động với biên độ cực đại và những điểm đứng yên.
Ghi lại tần số mới của bộ rung.

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng
PHIẾU HỌC TẬP
Tần số (Hz)

Số bụng

Số nút

 

26

 

2

 

3

 

39

 

3

 

4

 

52

 

4

 

5

2. Mô tả hình ảnh sóng dừng thu được.
Trên
dây xuất hiện những điểm dao động với biên độ cực đại và có
………………………………………………………………………………………
những
điểm đứng yên nằm xen kẽ nhau.
………………………………………………………………………………………
3. Từ kết quả thí nghiệm rút ra điều kiện để có sóng dừng.
Để
có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định thì phải điều chỉnh
………………………………………………………………………………………
đến
tần số thích hợp.
………………………………………………………………………………………

I. Thí nghiệm tạo sóng dừng

Ghi nhớ
- Quan sát sóng xuất hiện trên dây, ta thấy trên dây xuất hiện những
điểm dao động với biên độ cực đại là bụng sóng và có những điểm đứng
yên là nút sóng xen kẽ nhau. Hiện tượng như vậy gọi là sóng dừng

II
Giải thích sự tạo thành sóng dừng

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
?
Quan sát hình 13.2 và cho biết:
+ Sóng dừng được tạo thành khi nào?
+ Nêu đặc điểm của nút sóng và bụng
sóng.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
Giải

+ Sóng dừng được tạo thành mỗi 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.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
Giải

+ 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 nhau thì dao
động với biên độ cực đại và được gọi
là bụng sóng.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

Câu hỏi (SGK - tr.53)
?
Xác định số nút và số bụng của sóng
dừng trên sợi dây ở Hình 13.1.

2 bụng

3 nút

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
?
Quan sát hình 13.3 và cho biết:
+ Trên dây có bao nhiêu bụng, nút?
+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây
hai đầu cố định.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng
?
Quan sát hình 13.3 và cho biết:
+ Trên dây có bao nhiêu bụng, nút?
+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây
hai đầu cố định.

3 bụng

4 nút

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng
?
Quan sát hình 13.3 và cho biết:
+ Trên dây có bao nhiêu bụng, nút?
+ Điều kiện để có sóng dừng trên dây
hai đầu cố định.
Chiều dài dây thoả mãn:

với n = 1, 2, 3,…

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

Ghi nhớ
- Khoảng cách giữa hai nút liên
tiếp hoặc hai bụng liên tiếp bằng ;
- Khoảng cách giữa một bụng và
một nút liên tiếp bằng

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

Ghi nhớ
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,…
Số bụng:

Nb = n

Số nút:

Nn = n + 1

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

Câu hỏi (SGK - tr.53)
?
Hãy giải thích sự tạo thành sóng dừng
trên dây PQ ở thí nghiệm Hình 13.1.

II. Giải thích sự tạo thành sóng dừng

Câu hỏi (SGK - tr.53)
Sóng từ nguồn là bộ rung truyền tới đầu P
của sợi dây đàn hồi PQ có hai đầu cố định tại
P và Q. Thông qua sợi dây đàn hồi, sóng
truyền từ P tới Q là vật cản cố định và bị
phản xạ trở lại. Sóng phản xạ trở lại từ Q
ngược pha với sóng tới từ P và có cùng tần
số, nên hai sóng này là hai sóng kết hợp. Do
vật tại một điểm bất kì trên sợi dây PQ luôn
nhận được hai sóng kết hợp (một sóng từ P
và một sóng phản xạ từ Q), chúng giao thoa
với nhau và tạo nên hiện tượng sóng dừng
trên dây.

III
Sóng dừng trong các nhạc cụ

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ
Quan sát các nhạc cụ sau đây:

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ
1. Sóng dừng đối với nhạc cụ dây
 Đối với các nhạc cụ dây như đàn ghita, violon, đàn
tính, đàn cò,… thì hai đầu dây đàn được giữ cố định.
Khi gảy đàn, trên dây xuất hiện sóng dừng.
 Theo công thức, nó phát ra một âm có bước sóng
hay có tần số Khi ấn ngón tay vào các phím khác
nhau ta đã thay đổi chiều dài của dây đàn, do đó âm
phát ra có độ cao, thấp khác nhau.

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ
2. Sóng dừng đối với nhạc cụ khí
 Đối với các loại nhạc cụ khí như sáo, kèn, khi ta
thổi, cột không khí dao động tạo ra sóng dừng.
Bằng cách thay đổi lỗ không bị bịt ta thay đổi chiều
dài cột không khí dao động. Do đó các nốt nhạc
phát ra cũng bị thay đổi.

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

Câu hỏi (SGK - tr.54)
1. Một dây đàn hồi dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng sóng.
a) Tính bước sóng của sóng trên dây.
b) Nếu dây dao động với 3 bụng sóng thì bước sóng là bao nhiêu?
2. Trên sợi dây đàn hồi, có chiều dài L = 1,2 m người ta tạo ra sóng dừng có hình
dạng được mô tả ở Hình 13.6. Biết tần số rung của sợi dây là f = 13,3 Hz. Xác định
tốc độ truyền sóng trên dây.

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

Câu hỏi (SGK - tr.54)
Giải

1. a) Vì sợi dây đàn hồi hai đầu cố định có một bụng duy nhất (ở giữa
dây) nên: m.
b) Nếu sợi dây dao động với 3 bụng thì: m.
2. m => m/s.

III. Sóng dừng trong các nhạc cụ

Câu hỏi (SGK - tr.54)
Tìm điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí một đầu cố định, một
đầu tự do.

Giải

Điều kiện để có sóng dừng trong cột không khí một đầu cố định, một đầu tự do:
với n = 1, 2, 3,…

Luyện tập

VÒNG QUANH THẾ GIỚI

Câu hỏi 1: Trong hệ sóng dừng trên một sợi dây, khoảng cách
giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp bằng:

A. một bước sóng

C. một phần tư bước sóng

B. hai bước sóng

D.
nửa bước
bước sóng
sóng
D. một
một nửa

Câu hỏi 2: Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụng

A. làm tăng độ cao và độ to của âm

C. vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra
âm sắc riêng của âm do đàn phát ra

B. giữ cho âm phát ra có tần số ổn

D. tránh được tiếng ồn làm cho tiếng

định

đàn trong trẻo

Câu hỏi 3: Khi có sóng dừng trên sợi dây đàn hồi thì

A. tất cả các điểm của dây đều dừng
dao động

B. nguồn phát sóng dừng dao động

C. trên dây có những điểm dao động
với biên độ cực đại xen kẽ với
những điểm đứng yên
D. trên dây chỉ còn sóng phản xạ,
còn sóng tới bị dừng lại

Câu hỏi 4: Sóng truyền trên một sợi dây hai đầu cố định có bước
sóng . Muốn có sóng dừng trên dây thì độ dài l của dây phải có
giá trị nào dưới đây?

A.

C.

B.

D.

Câu hỏi 5: Sóng dừng xảy ra trên dây đàn hồi có hai
đầu cố định khi
A. độ dài của dây bằng một

C. độ dài của dây bằng một số

phần tư bước sóng

nguyên lần nửa bước sóng

B. bước sóng gấp ba độ dài

D. độ dài của dây bằng một số

của dây

lẻ lần phần tư bước sóng

Vận dụng

Nhiệm vụ về nhà
Câu 1: Một dây có một đầu bị kẹp chặt, đầu kia buộc vào một nhánh của một âm
thoa có tần số 600 Hz. Âm thoa dao động tạo ra một sóng dừng trên dây có 4
bụng. Tốc độ sóng trên dây là 400 m/s. Tìm:
a) Bước sóng.
b) Độ dài của dây.
Câu 2: Một dây đàn dài 0,6 m hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở
giữa dây).
a) Tính bước sóng của sóng trên dây.
b) Nếu dây dao động với ba bụng thì bước sóng là bao nhiêu?

Vận dụng
Câu trả lời 1:
a) Bước sóng được tính theo công thức: m.
b) Vì dây thuộc loại 2 đầu cố định nên để có sóng dừng thì chiều dài
của dây là một số nguyên lần nửa bước sóng: (k = 1, 2, 3,…)
Khi có sóng dừng trên dây có 4 bụng, vậy có chiều dài là:
m.

Vận dụng
Câu trả lời 2:
a) Vì hai đầu cố định dao động với một bụng độc nhất (ở giữa dây) nên
hai đầu dây là hai nút kế tiếp.
Chiều dài dây thỏa mãn: L → λ = 2.L = 1,2m
b) Dây có ba bụng tức là có 3 bó → L => m.