Giải bài 8 trang 40 – Bài 7 - SGK môn Vật lý lớp 12
Trong thí nghiệm ở Hình 7.1, cần rung dao động với tần số 50 Hz. Ở một thời điểm t, người ta đo được đường kính 5 gợn sóng hình tròn liên tiếp lần lượt bằng: 12,4; 14,3; 16,35; 18,3 và 20,45cm. Tính tốc độ truyền sóng.
Bước sóng được tính là khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp \( \lambda ={{R}_{1}}-{{R}_{2}} \) (với \(R\) là bán kính của sóng) ta có:
\( {{\lambda }_{1}}=\dfrac{14,3}{2}-\dfrac{12,4}{2}=0,95 \)(cm)
\( {{\lambda }_{2}}=\dfrac{16,35}{2}-\dfrac{14,3}{2}=1,025 \)(cm)
\( {{\lambda }_{3}}=\dfrac{18,3}{2}-\dfrac{16,35}{2}=0,975 \)(cm)
\( {{\lambda }_{4}}=\dfrac{20,45}{2}-\dfrac{18,3}{2}=1,075 \)(cm)
\(\Rightarrow\)\( \overline{\lambda }=\dfrac{{{\lambda }_{1}}+{{\lambda }_{2}}+{{\lambda }_{3}}+{{\lambda }_{4}}}{4}=1,00625 \)(cm)
\( \Rightarrow v=\overline{\lambda }.f=1,00625.50=50,3125\left( cm/s \right)\approx 0,5\left( m/s \right) \)
Ghi nhớ:
- Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
- Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.
- Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng.
- Bước sóng \( \lambda \) là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì:
\( \lambda =vT=\dfrac{v}{f} \)
- Phương trình của một sóng hình sin truyền theo trục x:
\( {{u}_{M}}=A\cos \omega \left( t-\dfrac{x}{v} \right)=A\cos 2\pi \left( \dfrac{t}{T}-\dfrac{X}{\lambda } \right) \)
trong đó \({{u}_{M}}\) là li độ tại điểm M có tọa độ x vào thời điểm t.