I. Tóm tắt lý thuyết:
1. Sóng âm là những sóng cơ truyền trong môi trường khí, lỏng, rắn.
2.
- Nguồn âm là các vật dao động. Tần số dao động của nguồn cũng là tần số của sóng âm
- Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
3. Phân loại:
- Âm nghe được(âm thanh): Là những sóng âm gây ra cảm giác âm với màng nhĩ, có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
- Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm, tai người không nghe được nhưng voi, chim bồ câu,.. vẫn có thể nghe được hạ âm.
- Âm có tần số trên 20000 Hz gọi là siêu âm, tai người không nghe được nhưng chó, dơi, cá heo,.. vẫn có thể nghe được siêu âm.
4. Sự truyền âm:
+ Âm chỉ truyền qua được các môi trường rắn, lỏng, khí, không truyền được trong chân không.
+ Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với vận tốc xác định: \[{v_r}\; > {\rm{ }}{v_l}\; > {\rm{ }}{v_k}\]
5.
- Đặc trưng vật lí là những đặc trưng có thể đo lường được.
- Tần số âm, cường độ âm, mức cường độ âm là các đặc trưng vật lí của âm.
6. Mức cường độ âm : \[L(B) = \lg \frac{I}{{{I_0}}}\] hay \[L(dB) = 10\lg \frac{I}{{{I_0}}}\].
Với I0 là cường độ âm chuẩn : \[{I_0} = {10^{ - 12}}W/{m^2}\]
7.
- Tạp âm: là những âm không có tần số xác định.
- Nhạc âm là âm có tần số xác định và thường kéo dài.
8. Khi cho một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0, gọi là âm cơ bản, thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số là một số nguyên lần âm cơ bản \[2{f_0},{\rm{ }}3{f_0},...\] Các âm này gọi là các họa âm.
II. Bài tập minh hoạ:
Bài 1: Một người dùng búa gõ vào đầu một thanh nhôm. Người thứ hai ở đầu kia áp tai vào thanh nhôm và nghe được âm của tiếng gõ âm hai lần (một lần trong không khí, một lần qua thanh nhôm). Khoảng thời gian giữa hai lần nghe được là 0,12s. Hỏi độ dài của thanh nhôm là bao nhiêu ? Biết vận tốc truyền âm trong nhôm và trong không khí lần lượt là 6260m/s và 331m/s.
Giải:
Gọi l là độ dài của thanh nhôm và cũng là quảng đường sóng âm đi được trong cả hai môi trường.
Ta có:
\[\begin{array}{l}
\Delta t = {t_{kk}} - {t_{nh}} = \frac{l}{{{V_{kk}}}} - \frac{l}{{{V_{nh}}}}\\
\Leftrightarrow 0,12 = \frac{l}{{331}} - \frac{l}{{6260}} \Leftrightarrow l = 42m
\end{array}\]
Bài 2: Một sóng âm có tần số xác định truyền trong không khí và trong nước với vận tốc lần lượt là 330 m/s và 1452 m/s. Khi sóng âm đó truyền từ nước ra không khí thì bước sóng của nó sẽ tăng hay giảm đi bao nhiêu lần?
Bài 3: Để ước lượng độ sâu của một giếng cạn nước, một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai vào miệng giếng và thả một hòn đá rơi tự do từ miệng giếng; sau 3s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s, lấy \[g{\rm{ }} = {\rm{ }}9,9{\rm{ }}m/s{}^2\]. Độ sâu ước lượng của giếng là bao nhiêu?
Bài 4: Tại một điểm A cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức cường độ âm là \[{L_A}\; = {\rm{ }}90dB\]. Biết ngưỡng nghe của âm đó là \[{I_o}\; = {\rm{ }}0,1nW/{m^2}\]. Hãy tính cường độ âm đó tại A là bao nhiêu ?
Bài 5: Tại một điểm trên phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường độ âm bằng \[2{\rm{ }}W/{m^2}\]. Cường độ âm tại điểm đó sẽ bằng bao nhiêu nếu tại đó biên độ âm bằng 0,3mm?
Bài 6: Một người đứng cách nguồn âm một khoảng d thì cường độ âm là I. Khi người đó tiến ra xa nguồn âm một đoạn 40 m thì cường độ âm giảm chỉ còn I/9. Tính khoảng cách d.
Bài 7: Tại một phòng nghe nhạc, tại một vị trí mức cường độ âm tạo ra từ nguồn là 84dB, mức cường độ âm phản xạ ở bức tường phía sau là 72dB. Cho rằng bức tường không hấp thụ âm. Cường độ âm toàn phần tại vị trí đó bằng bao nhiêu ?
Bài 8: Một nguồn âm điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi trường không hấp thụ và không phản xạ âm. Lúc đầu, mức cường độ âm do S gây ra tại điểm M là L (dB). Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn 60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L + 6 (dB). Khoảng cách từ S đến M lúc đầu là bao nhiêu?
Bài 9: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là 20 W. Cho rằng cứ truyền trên khoảng cách 1 m, năng lượng âm bị giảm 5% so với lần đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Biết \[{I_o}\; = {10^{ - 12}}\;W/{m^2}\]. Nếu mở to hết cỡ thì mức cường độ âm ở khoảng cách 6m là bao nhiêu?
Bài 10: Sóng âm phát ra từ nguồn S truyền theo một đường thẳng đến A và B (A, B cùng phía so với S và AB = 100 m). Điểm M là trung điểm AB và cách S 70 m có mức cường độ âm 40 dB. Biết vận tốc âm trong không khí là 340 m/s và cho rằng môi trường không hấp thụ âm (cường độ âm chuẩn \[{I_o}\; = {\rm{ }}{10^{ - 12}}W/{m^2}\]). Năng lượng của sóng âm trong không gian giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S qua A và B là bao nhiêu?
div style="font-size: 16px">
⭐⭐⭐⭐⭐
StudyCare Education
The more we care - The more you succeed
⭐⭐⭐⭐⭐
- 🔹 Bồi dưỡng Toán - Lý - Hóa - Sinh - Văn - Anh theo chương trình phổ thông Quốc Gia và chương trình học các cấp của các trường Quốc Tế.
- 🔹 Luyện thi chuyển cấp lớp 9 lên lớp 10, luyện thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia, Luyện thi Đại Học.
- 🔹 Giảng dạy và luyện thi IELTS - TOEIC - TOEFL - PTE - SAT - ACT - GMAT - GRE và các chứng chỉ Quốc Tế.
- 🔹 Hỗ trợ các loại hồ sơ, thủ tục cấp VISA Du học - Du lịch - Định cư các Quốc gia Châu Âu, Châu Úc, Châu Mỹ.
- 🔹 Các dịch vụ dịch thuật chuyên nghiệp: dịch thuật chuyên ngành; dịch thuật công chứng; dịch thuật các loại sách, giáo trình.
- 🔹 Hoạt động hỗ trợ học thuật chuyên môn cao: cung cấp số liệu, dữ liệu khoa học; xử lý các mô hình Toán bằng phần mềm chuyên dụng; cung cấp các tài liệu điện tử có bản quyền: sách chuyên ngành, các bài báo khoa học.
⭐⭐⭐⭐⭐
Công ty CP Đầu tư Phát triển Giáo dục StudyCare
MST 0313301968
⭐⭐⭐⭐⭐
📌 72/53 Nguyễn Văn Thương, Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP.HCM
☎ Điện thoại: (028).353.66566
📱 Zalo: 098.353.1175
📋 Brochure: https://goo.gl/brochure
📧 Email: hotro@studycare.edu.vn
🏡 Location: https://goo.gl/maps/studycare
🌐 Visit us online: https://qrco.de/studycare