PHẦN II. Câu trắc nhiệm đúng sai

Để đo tốc độ truyền âm trong không khí, dụng cụ thí nghiệm được bố trí như hình. Xác định nhận định sau đây đúng hay sai?

	Phát biểu	Đúng	Sai
a	Trong thí nghiệm này, tốc độ truyền âm trong không khí có thể được đo thông qua hiện tượng sóng dừng.
b	Trong thí nghiệm này, loa được xem là một đầu cố định khi xảy ra hiện tượng sóng dừng.
c	Tốc độ truyền âm trong không khí được xác định thông qua biểu thức\[v = \Delta l.f\], với \[\Delta l\]là khoảng cách giữa hai bụng sóng liên tiếp và\[f\] là tần số âm.
d	Trong khi thực hiện thí nghiệm, âm thanh ở môi trường xung quanh không ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

a) Khi thực hiện phép đo, cần biên độ âm sao cho âm phát ra từ loa vừa đủ nghe.

b) Bước sóng được xác định bằng biểu thức\(\lambda = 2\left( {{l_2} - {l_1}} \right)\).

c) Sai số tuyệt đối của bước sóng được tính bằng công thức \(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_2} + \Delta {l_1}} \right)\).

d) Có thể thực hiện thí nghiệm với nhiều giá trị tần số khác nhau để tăng độ chính xác của kết quả thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

\[\overline {{l_1}} = \frac{{7,4 + 7,1 + 6,9}}{3} = 7,13{\rm{ cm}}\]

\(\overline {{l_2}} = \frac{{28,1 + 28,0 + 28,2}}{3} = 28,10{\rm{ cm}}\)

\[\bar \lambda = 2\left( {{{\bar l}_2} - {{\bar l}_1}} \right) = 2\left( {28,10 - 7,13} \right) = 41,94{\rm{ cm}}\].

\[\bar v = \bar \lambda \bar f = 41,94.820 = 34390,8{\rm{ cm/s}} \approx 343,9{\rm{ m/s}}\].

\(\overline {\Delta {l_1}} = \frac{{\left| {7,13 - 7,4} \right| + \left| {7,13 - 7,1} \right| + \left| {7,13 - 6,9} \right|}}{3} = 0,177{\rm{ cm}}\)

\[\overline {\Delta {l_2}} = \frac{{\left| {28,10 - 28,1} \right| + \left| {28,10 - 28,0} \right| + \left| {28,10 - 28,2} \right|}}{3} = 0,067{\rm{ cm}}\]

Sai số dụng cụ: \[\Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,05{\rm{ cm}}\]\[ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta {l_1} = \overline {\Delta {l_1}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,177 + 0,05 = 0,227{\rm{ cm}}\\\Delta {l_2} = \overline {\Delta {l_2}} + \Delta {l_{{\rm{dc}}}} = 0,067 + 0,05 = 0,117{\rm{ cm}}\end{array} \right.\]

\(\Delta \lambda = 2\left( {\Delta {l_1} + \Delta {l_2}} \right) = 2\left( {0,227 + 0,117} \right) = 0,688{\rm{ cm}}\)

\(\frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} = \frac{{0,688}}{{41,940}} \approx 1,64\% \)

\(\frac{{\Delta v}}{{\bar v}} = \frac{{\Delta \lambda }}{{\bar \lambda }} + \frac{{\Delta f}}{{\bar f}} \Rightarrow \frac{{\Delta v}}{{343,9}} = \frac{{0,688}}{{41,940}} + \frac{1}{{820}} \Rightarrow \Delta v \approx 6,1{\rm{ m/s}}\)

Kết quả: \(v = \bar v + \Delta v = \left( {343,9 \pm 6,1} \right){\rm{ m/s}}\).