Để chứng minh sự cộng hưởng âm, người ta thường làm A thí nghiệm như Hình 9.1

Giải SBT Lí 12 Bài 9: Sóng dừng

Bài 9.13 trang 26 SBT Vật Lí 12:

Cho biết: f= 850 Hz, h = 50 cm. Tính tốc độ v của âm.

Lời giải:

Các phân tử không khí trong ống dao động theo tần số của dao động của âm thoa. Sóng âm trong ống nghiệm phản xạ liên tiếp ở miệng và ở đáy ống nghiệm. Khi khoảng cách giữa hai mặt phản xạ ấy có một giá trị thích hợp thì tạo thành một hệ sóng dừng ổn định. Khi đó ở miệng ống có một bụng dao động còn ở đáy ống tức là mặt nước có một nút. Vậy độ cao h phải thoả mãn điều kiện :

Thay $\lambda =\frac{v}{f}$ vào (1), ta được $h=(2k+1).\frac{v}{4f}$

$v=\frac{4hf}{2k+1}=\frac{4.0,5.850}{2k+1}=\frac{1700}{2k+1}$

Với k = 0 ⇒ v = 1700 m/s

(loại, vì lớn hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

k = 1 ⇒ v = 566,7 m/s

(loại, vì lớn hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

k = 2 ⇒ v = 340 m/s

(chấp nhận vì cỡ của tốc độ âm trong không khí là 300 m/s)

k = 3 ⇒ v = 240 m/s

(loại, vì nhỏ hơn cỡ của tốc độ âm trong không khí)

Vậy v = 340 m/s