Sóng dừng là gì? Tìm hiểu về công thức sóng dừng 

Trong chương trình học môn Vật lý 12, các bạn học sinh chắc chắn sẽ phải học qua bài về Công thức sóng dừng. Đây là một lý thuyết quan trọng, đóng vai trò nền tảng giúp mọi người giải được nhiều bài tập Vật lý từ dễ tới khó.

Sóng dừng là gì?

Sóng dừng là hiện tượng giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ khi chúng truyền theo cùng một phương. Sóng phản xạ và sóng tới có thể tạo nên một hệ sóng dừng với các nút ( gọi là các điểm đứng yên) và bụng (được hiểu là các điểm dao động với biên độ cực đại).

Trong Vật lý, sóng dừng sẽ có các ứng dụng như sau:

• Đo bước sóng
• Đo các tốc độ truyền sóng
• Xác định vận tốc truyền sóng

Tính chất của sóng dừng

Sau khi biết về định nghĩa của sóng dừng, các bạn học sinh cũng cần hiểu về tính chất của hiện tượng này:

• Nút (Node): Là những điểm trên sóng dừng mà biên độ dao động bằng không. Tại các nút, sóng phản xạ và sóng tới triệt tiêu hoàn toàn lẫn nhau.
• Bụng (Antinode): Là những điểm trên sóng dừng mà biên độ dao động cực đại. Tại các bụng, sóng phản xạ và sóng tới tăng cường lẫn nhau.
• Khoảng cách giữa các nút và bụng: Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp là bằng một nửa bước sóng (λ2).
• Đặc điểm sóng dừng trên dây căng: Khi một dây căng có hai đầu cố định thì nó sẽ hình thành sóng dừng với các nút tại hai đầu cố định. Tần số của sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài của dây và tốc độ truyền sóng.
• Sóng dừng trong ống khí: Trong các ống khí hở hoặc kín, sóng dừng cũng có thể được hình thành với các nút và bụng tương ứng tại các điểm mở hoặc kín của ống.
• Năng lượng và sự truyền năng lượng: Trong sóng dừng, năng lượng không lan truyền từ nơi này đến nơi khác, mà dao động quanh các điểm cố định (nút và bụng).

Công thức sóng dừng

Công thức thức sóng dừng sẽ có hai trường hợp cụ thể, với mỗi trường hợp sẽ có một phương trình riêng.

1/ Trường hợp cả đầu A và B cố định

2/ Trường hợp đầu A cố định và đầu B tự do

Bài tập áp dụng công thức sóng dừng

Sau khi đã tìm hiểu kỹ càng về công thức sóng dừng, bạn nên áp dụng chúng vào việc giải bài tập để nhớ lâu hơn. Đồng thời, việc giải nhiều các loại bài tập sẽ rèn luyện cho học sinh một khả năng linh hoạt trong tư duy, có thể tự suy luận ra cách giải ngay cả khi đề bài đã biến hóa các dữ kiện khác với cách ra đề truyền thống.

Kết luận

Công thức sóng dừng là một phần lý thuyết quan trọng của môn học Vật lý lớp 12. Hy vọng qua bài viết trên đây, các bạn học sinh đã lĩnh hội được kiến thức này, đồng thời áp dụng thành thạo vào trong việc giải các bài tập khác nhau liên quan đến sóng dừng.