Một âm thoa được giữ ở phía trên miệng của ống hình trụ A sao cho hai nhánh âm thoa nằm trong mặt phẳng chứa trục ống A, vuông góc với trục của ống và một nhánh âm thoa nằm gần sát miệng ống như hình bên. Bình chứa nước B được nâng lên hay hạ xuống để thay đổi mực nước và do đó thay đổi chiều dài của cột không khí trong ống A. Âm thoa dao động tạo ra sóng âm trong cột không khí với tần số 312 Hz.
a. Khi nhiệt độ không khí là \({20^^\circ }C\), làm thí nghiệm thấy rằng chiều dài ngắn nhất của cột không khí bằng \({L_1}\) thì nghe được âm to nhất. Khi hạ dần bình B xuống thì lần kế tiếp gần nhất nghe được âm to nhất ứng với chiều dài của cột không khí là \({L_2}\). Biết \({L_2} - {L_1} = 0,55m\), tính tốc độ truyền âm trong không khí ở nhiệt độ này.
B. Cho biết tốc độ truyền âm trong không khí phụ thuộc vào nhiệt độ theo biểu thức \(v = a{(T/{T_0})^{1/2}}\) (m/s), trong đó T là nhiệt độ của không khí tính bằng Ken-vin, \({T_0} = 273,15K\) và a là một hằng số. Tính chiều dài ngắn nhất của cột không khí khi nghe được âm to nhất nếu nhiệt độ không khí là \({30^^\circ }C\).
Một âm thoa được giữ ở phía trên miệng của ống hình trụ A sao cho hai nhánh âm thoa nằm trong mặt phẳng chứa trục ống A, vuông góc với trục của ống và một nhánh âm thoa nằm gần sát miệng ống như hình bên. Bình chứa nước B được nâng lên hay hạ xuống để thay đổi mực nước và do đó thay đổi chiều dài của cột không khí trong ống A. Âm thoa dao động tạo ra sóng âm trong cột không khí với tần số 312 Hz.

a. Khi nhiệt độ không khí là \({20^^\circ }C\), làm thí nghiệm thấy rằng chiều dài ngắn nhất của cột không khí bằng \({L_1}\) thì nghe được âm to nhất. Khi hạ dần bình B xuống thì lần kế tiếp gần nhất nghe được âm to nhất ứng với chiều dài của cột không khí là \({L_2}\). Biết \({L_2} - {L_1} = 0,55m\), tính tốc độ truyền âm trong không khí ở nhiệt độ này.
B. Cho biết tốc độ truyền âm trong không khí phụ thuộc vào nhiệt độ theo biểu thức \(v = a{(T/{T_0})^{1/2}}\) (m/s), trong đó T là nhiệt độ của không khí tính bằng Ken-vin, \({T_0} = 273,15K\) và a là một hằng số. Tính chiều dài ngắn nhất của cột không khí khi nghe được âm to nhất nếu nhiệt độ không khí là \({30^^\circ }C\).
Quảng cáo
Trả lời:

Gọi bước sóng của sóng âm ở nhiệt độ không khí 20°C là \({\lambda _{20}}\).
\({L_2} - {L_1} = \frac{{{\lambda _{20}}}}{2} = 0,55{\mkern 1mu} {\rm{m}} \Rightarrow {\lambda _{20}} = 1,1{\mkern 1mu} {\rm{m}}\)Tốc độ truyền âm trong cột không khí ở 20°C, \({v_{20}}\), là:
\({v_{20}} = {\lambda _{20}}f = 343,2{\mkern 1mu} {\rm{m/s}}\)Do a là một hằng số, tốc độ truyền âm ở nhiệt độ 30°C, \({v_{30}}\), thỏa mãn
\(\frac{{{v_{20}}}}{{{v_{30}}}} = \sqrt {\frac{{{T_{20}}}}{{{T_{30}}}}} \)
Trong đó \({T_{20}},{T_{30}}\) (tính bằng Ken-vin) lần lượt là nhiệt độ không khí ở 20°C và 30°C.Bước sóng của sóng âm khi nhiệt độ không khí 30°C
\({\lambda _{30}} = \frac{{{v_{30}}}}{f} \approx 1,12{\mkern 1mu} {\rm{m}}\)
Chiều dài ngắn nhất của cột không khí khi nghe được âm rõ nhất là \(\frac{{{\lambda _{30}}}}{4} \approx 0,28{\mkern 1mu} {\rm{m}}\).- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 15 đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách Khoa Hà Nội 2025 (Tập 1) ( 39.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 140.000₫ )
- Tuyển tập 30 đề thi đánh giá năng lực Đại học Quốc gia Hà Nội, TP Hồ Chí Minh (2 cuốn) ( 150.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. 0W.
Lời giải
A. 0W.
Câu 2
A. 0,625 kg.
Lời giải
Câu 3
A. Nếu \(I\) thay đổi thì vị trí của B so với A không thay đổi.
B. Nếu \(I\) tăng thì B dịch chuyển ra xa A.
C. Nếu \(I\) tăng thì B dịch chuyển lại gần A.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
A. Tia \(\gamma \) có cùng bản chất với tia hồng ngoại.
B. Tia \(\gamma \) có cùng bản chất với sóng siêu âm.
C. Tia \(\gamma \) có tần số nhỏ hơn tần số tia tử ngoại.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 5
A. Tia tới và tia khúc xạ cùng nằm một phía so với pháp tuyến tại điểm tới.
B. Góc tới lớn hơn góc khúc xạ.
C. Tia tới và tia khúc xạ cùng nằm trong một mặt phẳng.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.