CHƯƠNG II. ÂM HỌC
Bài 13: Môi trường truyền âm
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
Chất rắn, lỏng, khí là những môi trường có thể truyền được âm.
Chân không không thể truyền được âm.
Nói chung vận tốc truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí.
II. BÀI TẬP MINH HOẠ:
Câu 1: Khi tàu còn đang ở rất xa, làm thế nào để biết được sắp có đoàn tàu đi qua vị trí người đang đứng?
Giải: Vận tốc truyền âm trong kim loại (đường ray) lớn hơn nhiều trong không khí. Nên khi tàu còn đang ở rất xa.
Trong không khí, tai người ta không thể nghe được tiếng tàu chạy thậm chí cũng không thể nghe được tiếng còi tàu, bởi vì càng xa nguồn âm thì âm phát ra càng bị không khí hấp thụ, nên càng xa thì âm càng nhỏ, thậm chí tắt hẳn.
Nhưng nếu ta áp tai vào đường ray thì ta có thể nghe được âm thanh chuyển động của tàu vì đường ray là chất rắn nên âm truyền đi nhanh hơn.
Vậy khi đang còn ở rất xa, để biết được sắp có đoàn tàu đi qua vị trí của mình thì ta áp tai vào đường sắt. Nếu:
- Ta nghe được tiếng tàu chạy thì sắp có đoàn tàu đi qua.
- Không nghe thấy gì cả thì sắp tới không có đoàn tàu đi qua.
Câu 2: Trong một cơn giông, sau khi nhìn thấy tia chớp 5 giây người ta mới nghe được tiếng sấm. Hỏi sét xảy ra cách nơi quan sát bao xa? Biết rằng âm truyền trong không khí với vận tốc 340m/s.
Giải: Ta có thể coi thời gian ánh sáng đi từ tia sét đến mắt là rất nhỏ, không đáng kể. Khoảng cách từ nơi có sét đến ta là:
S = v.t = 340.5 = 1700 m
Câu 3: Các nhà du hành vũ trụ làm việc trên Mặt Trăng hoặc ngoài không gian vũ trụ, vậy họ có nói chuyện được với nhau như trên mặt đất không?
Giải: Âm thanh chỉ có thể truyền trong vật chất bởi bản chất của nó là sóng. Nhưng ở trong khoảng không gian ngoài bầu khí quyển lại chẳng có vật dẫn truyền nào hết - điều đó đồng nghĩa với việc âm thanh sẽ không tồn tại.
Trong trạm hoặc tàu vũ trụ, các phi hành gia có thể nói chuyện với nhau bình thường do ở đây vẫn có không khí. Thế còn những lúc phải làm nhiệm vụ ở ngoài những nơi này, họ được trang bị một thiết bị ghi âm nhỏ sẽ được lắp ở phía trong mũ du hành, hoạt động hệt như cách chúng ta nghe đài radio vậy.
Tuy nhiên, đôi khi việc truyền sóng gặp trục trặc khiến cho cách giao tiếp này bị vô hiệu. Và để khắc phục tạm thời, các phi hành gia chạm mũ vào nhau và sau đó nói chuyện bình thường.
Âm thanh sẽ truyền từ người nói qua không khí trong mũ, qua thành mũ tới tai người kia.
Câu 4: Hãy giải thích tại sao âm truyền được trong chất rắn, chất lỏng, chất khí mà không truyền được trong chân không?
Giải: Âm thanh không thể truyền được trong môi trường chân không. Vì âm thanh là sóng cơ học dọc, truyền dược trong môi trường vật chất đàn hồi ( lỏng, rắn, khí), môi trường chân không thì không có các hạt chất dao động, khi các vật phát ra âm dao động thì không có hạt vật chất nào dao động theo.
Câu 5: Một người gõ búa mạnh xuống đường ray xe lửa tại M làm âm truyền đến điểm N cách M 1590 m. Hỏi thời gian truyền âm từ M đến N là bao lâu? Nếu:
a) Âm truyền qua đường ray.
b) Âm truyền trong không khí.
Cho tốc độ truyền âm trong đường ray là 5 300 m/s, tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Giải:
a) t= S: v = 1590 : 5300 = 0.3 s
b) t = S:v= 1590 : 340 = 4.676 s
Câu 6: Bạn Tài đang đứng bên bờ sông, thấy một người đang ở trên một chiếc thuyền đánh cá. Người đó dùng tay chèo gõ vào mạn thuyền, bạn Tài dùng đồng hồ bấm giây thì thấy khoảng thời gian kể từ khi người đánh cá gõ tay chèo vào mạn thuyền đến khi nghe được tiếng gõ là 0,5 giây. Hỏi khoảng cách từ bạn Tài đến người đánh cá là bao nhiêu? Biết vận tốc của âm truyền trong không khí là 340 m/s.
Giải: S = v.t = 340 . 0.5 = 170 m
Câu 7: Trong một môi trường, cứ 5 giây thì âm thanh truyền đi được 7,5 km. Hỏi âm thanh đó đã truyền đi trong môi trường nào?
Giải: Đổi 7,5km = 7500m
v = S: t = 7500 : 5 = 1500 m/s
So sánh với bảng số liệu sách giáo khoa thì ta thấy đó là vận tốc truyền âm trong nước. Vậy môi trường đó là nước
Câu 8: Lúc 7 giờ tại một nhà ga A có một đoàn tàu bắt đầu khởi hành. Có một người ở cách nhà ga 18,3 km áp sát tai vào đường ray thì sau bao lâu người đó nghe được tiếng chuyển động của đoàn tàu? Biết vận tốc truyền âm trên đường ray là 6100 m/s
Giải: đổi 18,3 km = 18300m
t = S : v = 18300 : 6100 = 3 s
Câu 9: Bạn An làm thí nghiệm như sau: Lấy một ống thép dài 30,5 m, bạn An dùng búa gõ vào một đầu ống còn bạn Bình áp sát tai của mình vào đầu kia của ống.
a) Bạn Bình sẽ nghe được hai tiếng gõ kế tiếp nhau. Hãy giải thích tại sao bạn An chỉ gõ một lần nhưng bạn Bình lại nghe được hai tiếng gõ.
b) Tính khoảng thời gian giữa hai lần nghe thấy hai tiếng gõ đó. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s và trong thép là 6100 m/s.
Giải:
Vì tốc độ truyền âm trong không khí và trong thép khác nhau, nên khi bạn An gõ một lần, âm thanh truyền qua không khí đến tai bạn Bình và âm thanh truyền qua thép đến tai bạn Bình trong thời gian khác nhau. Vì vậy bạn Bình nghe thấy hai tiếng gõ.
-Thời gian âm thanh truyền qua thép đến tai bạn Bình là:
T1 = S: v1 = 30,5 : 6100 = 0,005 (giây)
Thời gian âm thanh truyền qua không khí đến tai bạn Bình là:
T2 = S: v2 = 30,5 : 340 = 0,09 (giây)
Vậy thời gian giữa hai lần bạn Bình nghe thấy tiếng gõ là:
∆t = T2 – T1 = 0,09 – 0,005 = 0,0085 (giây)
Học tiếp những bài khác:
Bài 1: Nhận biết ánh sáng-Nguồn sáng, vật sáng
Bài 3: Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng
Bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng
Bài 5: Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng
Bài 15: Chống ô nhiễm tiếng ồn
****
StudyCare
The more we care - The more you succeed
- Dạy kèm Toán - Lý - Hóa - Sinh - Văn - Anh theo chương trình phổ thông.
- Luyện thi chuyển cấp lớp 9 lên lớp 10, luyện thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia, Luyện thi Đại Học.
- Dạy và luyện thi IELTS - TOEIC - TOEFL - PTE - SAT và các chứng chỉ quốc tế
📌 72/53 Nguyễn Văn Thương, Phường 25, Quận Bình Thạnh, Tp. HCM
Website: https://studycare.edu.vn/
Điện thoại: (028).353.66566
Zalo: 098.353.1175
Brochure: https://drive.google.com/file/d/1nUbv7rFdBNRDXDRd5nw2IHRNE-7QSLDn/view?usp=sharing