CHƯƠNG II. ÂM HỌC
Bài 14: Phản xạ âm-Tiếng vang
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
+ Âm gặp mặt chắn đều bị phản xạ nhiều hay ít. Tiếng vang là âm phản xạ nghe được cách âm trực tiếp ít nhất là 1/15 giây.
+ Các vật mềm, có bề mặt gồ ghề phản xạ âm kém. Các vật cứng, có bề mặt nhẵn, phản xạ âm tốt (hấp thụ âm kém).
II. BÀI TẬP MINH HOẠ:
Câu 1: Giả sử tàu phát ra siêu âm và thu được âm phản xạ của nó từ đáy biển sau 1,5 giây. Tính độ sâu của đáy biển, biết vận tốc siêu âm trong nước là 1500 m/s.
Giải: Quãng đường mà siêu âm đi trong nước là: S = v.t = 1500 . 1,5 = 2250 (m)
Độ sâu của biển là H = S : 2 = 2250 : 2 = 1125 (m)
Câu 2: Một người đứng cách một vách núi 850 m và nói to (hình dưới). Hỏi người ấy có nghe rõ tiếng vang của âm không? Tại sao? Cho tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Giải: Thời gian âm truyền từ người đó đến vách núi và quay lại là:
T = 2S : v = 2.850 : 340 = 5 (giây)
Điều kiện để nghe được tiếng vang là âm phản xạ đến tai sau âm trực tiếp ít nhất 1/15 giây.
Vì 5 > 1/15 giây, nên người đó nghe rõ tiếng vang.
Câu 3: Để đo độ sâu của đáy biển, người ta ứng dụng sự phản xạ của sóng âm. Cho biết tốc độ của sóng âm trong nước biển là 1500 m/s, thời gian kể từ lúc phát sóng ra đến lúc nhận sóng phản xạ 4 giây. Tính độ sâu của đáy biển.
Giải: Quãng đường siêu âm đi được là S = v.t = 1500 . 4 = 6000 (m)
Độ sâu của biển là : H = S : 2 = 6000 : 2 = 3000 (m)
Câu 4: Một người đứng cách một vách núi hét thật to. Sau 0,25 giây người đó nghe được tiếng vang của chính mình vọng lại. Hỏi người đó đứng cách vách núi bao xa?
Giải: Quãng đường mà âm thanh đã đi là: S = v.t = 340.0,25 = 85 m
Khoảng cách từ vách đá đến người là: L = S : 2 = 85 : 2 = 42,5 m
Câu 5: Tính khoảng cách tối thiểu kể từ nguồn âm đến vật cản để có thể cho ta nghe được tiếng vang khi âm truyền trong không khí.
Giải: Điều kiện để nghe được tiếng vang là thời gian từ khi nghe được âm trực tiếp đến khi nghe được âm phản xạ ít nhất là 1/15 giây.
Mà vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Vậy quãng đường truyền âm trong trường hợp tối thiểu để có tiếng vang là:
S = v.t = 340 .(1/15) = 22,7 (m)
Mà ta biết khoảng cách từ nguồn âm đến vật cản bằng một nửa quãng đường.
Cho nên khoảng cách tối thiểu cần tìm đó là:
H = S : 2 = 22, 7 : 2 = 11, 335 (m)
Câu 6: Khoảng cách từ nơi các chú bộ đội tập bắn súng đến ngọn núi đá phía trước là 1,53 km. Hỏi khoảng thời gian kể từ ki bắn cho đến khi nghe được tiếng vang là bao nhiêu? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Giải: Đổi 1,53km=1530m
Thời gian kể từ lúc bắn đến lúc nghe tiếng vang là :
(1530÷340)×2=9(s)
Do khi âm thanh phát ra dến khi đến ngon núi là 1530÷340=4.51530÷340=4.5(s) và thời gian để âm thanh phản xạ từ ngọn núi đến nơi các chú bộ đội bắn súng có khoang cách giống nhau nên lấy 4.5×2=94.5×2=9 (s)
Câu 7: Để đo được độ sâu của biển, người ta dựa vào hiện tượng phản xạ âm bằng cách dùng máy phát siêu âm được đặt trên tàu. Máy phát ra tia siêu âm theo phương thẳng đứng, khi tia siêu âm gặp đát biển sẽ phản xạ lại được mát thu đặt liền với máy phát thu lại. Hãy tính chiều sâu của đáy biển tại vị trí đặt tàu. Biết tốc độ siêu âm truyền trong nước biển là 1500 m/s và thời gian kể từ khi phát tia siêu âm đến khi thu được âm phản xạ là 3,5 giây.
Giải: Quãng đường âm đi trong nước là: S = v.t = 1500. 3,5 = 5250 (m)
Mà quãng đường âm đi được bằng hai lần độ sâu của biển.
Độ sâu của biển là: h = S : 2 = 2625 (m)
Câu 8: Để đo sự nông sâu của các vùng biển người ta thường phát các tín hiệu siêu âm, một thời gian sau thu tín hiệu phản hồi và xác định được độ sâu của vùng biển đó. Hãy giải thích cách làm trên và đưa phương án thực hiện quá trình trên.
Giải: Siêu âm có thể phát thành chùm tia hẹp và ít bị nước hấp thụ nên truyền đi được xa trong nước. Vì thế người ta sử dụng sự phản xạ của siêu âm để xác định độ sâu của biển.
Để đo độ sâu của biển, người ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Dùng sóng siêu âm phát thẳng đứng xuống đáy biển.
Bước 2: Đo thời gian từ lúc phát siêu âm đến khi nhận được âm phản xạ.
Bước 3: Độ sâu của biển được xác định bởi công thức h = S: 2 = (v.t) : 2
Với v là vận tốc của siêu âm truyền trong môi trường nước; t là thời gian từ lúc phát âm đến khi nhận được âm phản xạ.
Câu 9: Một người đứng cách bờ tường một khoảng nào đó, sau khi phát ra một tín hiệu âm thanh sau 1s nghe tiếng vọng lại. Hãy tính khoảng cách từ người đó đến bức tường. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s.
Giải: Quãng đường âm đi từ nguồn đến tường và phản xạ lại đến tai người nghe là:
S = v.t = 340.1 = 340 m
Quãng đường âm đã đi là hai lần khoảng cách từ nguồn đến tường. Vậy khoảng cách từ nguồn đến tường là: L = S : 2 = 340 : 2 = 170 m.
Câu 10: Một người đứng cách bức tường 20 m thì khi nói to, người đó có thể nghe được tiếng vang không? Tại sao? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s.
Giải: Thời gian từ lúc phát ra âm đến bức tường là:
20:340=1/17(s)
⇒Thời gian âm từ bức tường dội lại tai ta là: 1/17s
Thời gian từ khi phát ra âm đến tai ta là:
1/17+1/17=2/17(s)>1/15(s
⇒Người đó có thể nghe được tiếng vang
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