Một âm thoa nhỏ đặt trên miệng của một ống không khí hình trụ AB, chiều dài l của ống khí có thể thay đổi được nhờ dịch chuyển mực nước ở đầu B. Khi âm thoa dao động ta thấy trong ống có một sóng dừng ổn định. Khi

Để giải bài toán này, trước tiên cần xác định các đặc điểm của sóng âm trong ống không khí hình trụ khi có một đầu được bịt kín (nút sóng) và một đầu tự do (bụng sóng).

1. Đặc điểm sóng dừng trong ống kín một đầu: Trong ống khí có một đầu bịt kín (nút), sóng dừng sẽ có cấu trúc là:
- Nút tại đầu B (đầu bịt)
- Bụng tại đầu A (đầu tự do)

2. Chiều dài của sóng: Khi chiều dài ống L = 13 cm, đây là chiều dài ngắn nhất dẫn đến sóng dừng đầy đủ, tương ứng với điều kiện:
- L = λ/4, với λ là bước sóng.

3. Tính toán bước sóng khi L = 13 cm:
- 13 cm = λ/4
- => λ = 13 cm * 4 = 52 cm = 0.52 m.

4. Tính tần số tại chiều dài ống ngắn nhất:
- Công thức tần số f = v/λ
- Với v là tốc độ âm thanh trong không khí khoảng 340 m/s (cho điều kiện bình thường),
- f = 340 m/s / 0.52 m ≈ 653.85 Hz.

5. Tăng chiều dài ống đến 65 cm: Khi chiều dài ống L = 65 cm, ta cũng có sóng dừng. Theo quy luật sóng dừng trong ống kín một đầu, ta có:
- L = 3λ/4,
- => λ = (4/3)L = (4/3)*0.65 m = 0.86667 m.

6. Tính tần số khi chiều dài ống là 65 cm:
- f = v / λ = 340 m/s / 0.86667 m ≈ 392.33 Hz.

Khi di chuyển độ dài từ 13 cm đến 65 cm, tần số đã giảm. Để tìm tần số thú vị dựa vào chiều dài ống, bạn cần giảm chiều dài thêm để đạt được tần số cao hơn, nhưng không thể đạt đến 875 Hz với chiều dài và tần số được đưa ra. Kết luận, tần số 875 Hz không đúng với những gì được tính toán từ dữ liệu đề bài. Tần số khoảng 653.85 Hz cho chiều dài 13 cm và khoảng 392.33 Hz cho chiều dài 65 cm là chính xác.