Giải Bài tập CĐ 2 Bài 2 Bài 4. Sóng dừng (trang 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60) – SGK Vật Lí 11 Cánh diều. Gợi ý: Quan sát, đối chiếu hai đồ thị để xác định hai sóng có cùng pha hay không.
Câu hỏi/Đề bài:
Hình 2 cho thấy hai sóng được hiển thị trên một màn hình máy hiện sóng.
a) Các sóng có cùng pha hay không? Giải thích.
b) Núm điều chỉnh thời gian của màn hình được đặt ở chế độ \(500\mu s\)/độ chia. Xác định chu kì của mỗi sóng.
c) So sánh bước sóng của chúng.
d) Tính tỉ lệ cường độ của hai sóng với cùng hệ số khuếch đại.
Hướng dẫn:
Quan sát, đối chiếu hai đồ thị để xác định hai sóng có cùng pha hay không. Tính chu kì của sóng dựa trên độ chia. Cường độ của sóng tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng.
Lời giải:
a) Hai sóng đã cho không cùng pha. Vì đồ thị không ở cùng trạng thái ở cùng một thời điểm.
b) Từ đồ thị ta thấy, hai sóng có cùng chu kì. Mỗi chu kì tương ứng với 2,25 độ chia, nên chu kì của hai sóng là: \(T = 2,25.\left( {{{500.10}^{ – 6}}} \right) = 1,{125.10^{ – 3}}\)(s).
c) Do hai sóng có cùng chu kì T nên tần số của hai sóng là bằng nhau. Tốc độ truyền sóng v của hai sóng là như nhau vì tốc độ truyền sóng chỉ phụ thuộc vào môi trường truyền. Do đó bước sóng của hai sóng \(\lambda = \frac{v}{f}\) bằng nhau.
d) Với hai sóng có cùng tần số, cường độ của sóng tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng. Mà ta thấy \(\frac{{{A_1}}}{{{A_2}}} = \frac{2}{3}\) (A1 là biên độ của sóng có đồ thị ở phía trên, A2 là biên độ của sóng có đồ thị ở phía dưới). Do đó, tỉ lệ cường độ của hai sóng với cùng hệ số khuếch đại là: \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = {\left( {\frac{{{A_1}}}{{{A_2}}}} \right)^2} = {\left( {\frac{2}{3}} \right)^2} = \frac{4}{9}\).