Thực hành vật lý đại cương - Khảo sát sóng dừng trên sợi dây
lượt xem 99
download
Mục đích thí nghiệm Khảo sát sự truyền sóng trên dây: sóng tới, sóng phản xạ, giao thoa sóng, sóng dừng, cộng hưởng sóng dừng. 2. Đo được bước sóng và xác định được vận tốc truyền sóng trên sợi dây
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Thực hành vật lý đại cương - Khảo sát sóng dừng trên sợi dây
- THỰC HÀNH VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG Bài 5. KHẢO SÁT SÓNG DỪNG TRÊN SỢI DÂY I. Mục đích thí nghiệm 1. Khảo sát sự truyền sóng trên dây: sóng tới, sóng phản xạ, giao thoa sóng, sóng dừng, cộng hưởng sóng dừng. 2. Đo được bước sóng và xác định được vận tốc truyền sóng trên sợi dây II. Tóm tắt lý thuyết Phương trình dao dộng sóng của sợi dây OB : x0 = asin2πft (5.1) Vận tốc truyền sóng trên sợi dây: F v (5.2)
- Phương trình dao động tại điểm M cách B một đoạn y MB : Ly x1M a.sin 2 ft (5.3) v Với λ là bước sóng xác định bới hệ thức: f (5.4) Tương tự, sóng tới từ đầu O gây ra tại đầu B một dao động x1B : L x1B a.sin 2 ft (5.5) Khi tới đầu B, sóng bị phản xạ ngược lại. Vì đầu B cố định, nên sóng phản xạ từ B ngược pha so với sóng tới B sao cho độ dời của B luôn bằng không, tức là: xB = x1B + x2B = 0 L Suy ra: x2B x1B a.sin 2 ft (5.6) Như vậy sóng phản xạ từ B gây ra tại M một dao động x2M :
- y L x a.sin 2 f t 2M v (5.7) Ta cũng có độ dời của dao động tổng hợp tại M: xM = x1M + x2M (5.8) Thay (5.3), (5.6) vào (5.7), ta tìm được phương trình dao động tổng L hợp tại M: xM A.cos 2 ft (5.9) 2 y Với biên độ: A 2a.sin (5.10) Với lực căng F cho trước, biên độ dao động tại các bụng sóng chỉ đạt giá trị cực đại ổn định khi độ dài L của sợi dây thỏa mãn điều kiện: L OB k . với k = 1, 2, 3,… 2 (5.11) Thay vào (5.2), (5.4) vào (5.11), ta tìm được: 2L 1 F k f
- (5.12) Với sợi dây có độ dài L cho trước, ta lần lượt thay đổi tần số f của nguồn sóng và lực căng F tác dụng lên sợi dây để khảo sát sóng dừng trên sợi dây khi có cộng hưởng với k = 1, 2, 3,…bụng sóng. Từ đó, xác định được bước sóng λ và vận tốc v của sóng truyền trên sợi dây: v = λf (5.13) III. Kết quả thí nghiệm 1. khảo sát cộng hưởng sóng dừng trên sợi dây. Xác định bước sóng và vận tốc truyền sóng a) Bảng 1: Khảo sát độ dài L của sợi dây khi có cộng hưởng sóng dừng. - Lực căng: F=1,0N ; - Tần số kích thích: f = 30 Hz v= f 2L k L (mm) (m) ( m ) ∆ v (m/s) k (m/s) 1 295 0,59 0,011 17,7 0,02
- 2 484,3 0,48 0,008 14,4 0,02 3 678,3 0,45 0,011 13,5 0,02 4 900 0,45 Với k = 1: 290 300 295 2 L 2.295.10 3 L 295 (mm), 0,59 (m) 3 k 1 295 290 295 300 295 295 L 3,33 (m) 3 L 3,33 0, 011 (m) ; v = λf = 0,59.30 = 17,7 (m/s) L 295 0, 01 v 0, 02 (m/s) 0,59 Với k = 2: 490 480 483 2 L 2.484,3.10 3 L 484,3 (mm), 0, 48 (m) 3 k 2 484,3 490 484,3 480 484,3 483 L 3, 77 (m) 3
- L 3, 77 0,008 (m) ; v = λf = 0,48.30 = 14,4 (m/s) L 484,3 0,008 v 0, 02 (m/s) 0, 48 * Tương tự với k = 3 và k = 4 ta thu được bảng 1 b) Bảng 2: Khảo sát tần số kích thích ƒ khi có cộng hưởng sóng dừng trên sợi dây. - Lực căng: F=1,0N ; - Độ dài đoạn dây OB: L = 800 mm v= f 2L k f (Hz) (m) ( m ) ∆ v (m/s) k (mm) 1 2 17 3 26
- 4 34 Tương tự như trên 2. khảo sát sự phụ thuộc của vận tốc truyền sóng v trên sợi dây vào lực căng F của sợi dây. - Độ dài đoạn dây OB: L = 0.600 m ; - Tần số kích thích: ƒ = 30Hz v= f 2L k F(N) (m) ( m ) ∆ v (m/s) k (mm) 1 2 2,97 3 1,33
- 4 0,83 Tuong tự như thế với delta L=0,05 delta f=1
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Hướng dẫn thí nghiệm vật lý đại cương 1
20 p | 3575 | 301
-
Báo cáo mẫu thực hành Vật lý đại cương 1
17 p | 3219 | 272
-
Sai số trong thực hành vật lý đại cương
12 p | 2447 | 145
-
Lý thuyết thực hành thí nghiệm Vật lý đại cương - ĐH Thủ Dầu Một
20 p | 1239 | 137
-
Thực hành vật lý đại cương - Xác định vận tốc truyền âm trong không khí
9 p | 1710 | 124
-
Đề cương môn học thực hành Vật lý đại cương
8 p | 562 | 34
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 1 - GV. Lăng Đức Sỹ
18 p | 162 | 28
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 7 - GV. Lăng Đức Sỹ
17 p | 135 | 26
-
Thực hành vật lý đại cương - Khảo sát hiện tượng chuyển
10 p | 545 | 24
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 2 - GV. Lăng Đức Sỹ
15 p | 108 | 20
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 4 - GV. Lăng Đức Sỹ
16 p | 121 | 18
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 3 - GV. Lăng Đức Sỹ
10 p | 175 | 16
-
Bài giảng Vật lý 2: Chương 0 - GV. Lăng Đức Sỹ
3 p | 93 | 15
-
Thiết kế mới một số bài thí nghiệm vật lý đại cương
7 p | 78 | 5
-
Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài giảng thí nghiệm Vật lý đại cương B theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên
3 p | 21 | 4
-
Nâng cao hiệu quả thí nghiệm vật lý đại cương cho sinh viên Trường Đại học An Giang
3 p | 7 | 1
-
Ứng dụng kĩ thuật “các mảng ghép” trong dạy học Vật lý đại cương cho sinh viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh
9 p | 3 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn