Hướng dẫn giải bài tập sóng âm năm 2024
|
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. ▪ Cường độ âm tại một điểm cách nguồn một đoạn R: 2 I = 4πR P ( đơn vị W / m 2 ). Với W (J), P(W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn, S (m 2 ) là diện tích mặt vuông góc với phươ ng truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S 4 R 2 ) ▪ Mức cường độ âm: 0 0 L B ( ) log II II 10 L Hoặc 0 L dB ( ) 10 log II 2 1 2 1 2 2 2 1 0 0 1 0 L L log II log II log II II 10 L L . Với I =10 0 -12 W / m 2 gọi là cường độ âm chuẩn ở f = 1000 Hz . Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB. ▪ Âm cơ bản và họa âm : Sóng âm do một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng m ột lúc. Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f..... Âm có tần số f là họa âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f.... là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, .... Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc âm nói trên. ▪ Đồ thị dao động âm : của cùng một nhạc âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau.
Ta có: f = k 2 v k *Ứng với k = l suy ra âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 f = 2 v k = 2, 3, 4...ó các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f 1 ), bậc 3 (tần số 3f 1 )... ▪ Ống sáo: Tần số do ống sáo phát ra (một đầu bịt kín (nút sóng), một đầu để hở (bụng sóng) suy ra (một đầu là nút sóng, một đầu là bụng sóng). Ta có: f = k+0,5 2 v ( k )Ứng với k = 0 âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 f 4 v k = 2, 3, 4... có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1 ), bậc 5 (tần số 5f 1 )........
Ví dụ: Một chiếc đàn ghita và một chiếc đàn violon hay một chiếc kèn sacxophon cùng phát ra một nốt la, ở cùng một độ cao. Khi nghe ta dễ ràng phân biệt âm nào do đàn ghi ta, âm nào do violon và âm nào do k èn phát ra là do âm sắc.
Ví dụ 7: Tai ta cảm nhận được âm thanh khác biệt của các nốt nhạc Đô, Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si khi chúng phát ra từ một nhạc cụ nhất định là do các âm thanh này khác nhau : A. biên độ âm. B. cường độ âm. C. tần số âm. D. âm sắc. Ví dụ 8: Âm sắc là đặc tính sinh lí của âm phụ thuộc vào A. chỉ tần số B. chỉ biên độ. C. biên độ và tần số. D. chỉ cường độ âm. Ví dụ 9: Hai âm có cùng độ cao, chúng có cùng đặc điểm nào trong các đặc điểm sau? A. Cùng tần số. B. Cùng biên độ. C. Cùng bước sóng trong một môi trường. D. Cả đáp án A và C Ví dụ 10: Cường độ âm là năng lượng âm: A. Truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc phương truyền âm, đơn vị là W / m 2. B. Truyền trong một đơn vị thời gian, đơn vị là W / m 2. C. truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm, đơn vị là W / m 2. D. truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm, đơn vị là J / s. Ví dụ 11: Trong quá trình truyền sóng âm trong không gian đẳng hướng từ một nguồn điểm và không có sự hấp thụ âm, năng lượng sóng truyền tới một điểm sẽ: A. giảm tỉ lệ với khoảng cách đến nguồnB. giảm tỉ lệ với bình phương khoảng cách đến nguồn C. giảm tỉ lệ với lập phương khoảng cách đến nguồnD. không đổi Ví dụ 12: [ Trích đề thi chuyên Hạ Long – Quảng Ninh]. Âm do một chiếc đàn bầu phát ra A. Có âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động của âm. Nghe càng cao khi biên độ âm càng lớn. C. Có độ cao phụ thuộc vào hình dạng và kích thước hộp cộng hưởng. D. Nghe càng trầm khi tần số âm càng lớn. Dạng 2: Xác định các đại lượng đặc trưng của sóng âm (Tần số, bước sóng, vận tốc).
Hai đầu là nút sóng khi cộng hưởng âm : k 2 (k ) Số bụng sóng = số bó sóng = k. Số nút sáng = k+ Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng: (k+0,5) 2 (k ) Số bó (bụng) sóng nguyên = k; Số bụng sóng = số nút sóng = k+ Tốc độ truyền sóng: v = f = T
Ví dụ 1: Một ống sáo dài 75 cm, một đầu bịt kín một đầu hở, biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s , môi trường không hấp thụ âm. Lấy 3, A. 5256 (J) B. 525,6 (J) C. 5652 (J) D. 565,2 (J) Câu 30: Nguồn điểm S phát sóng âm đẳng hướng ra không gian. Ba điểm S, A, B nằm trên cùng một phương truyền sóng (A, B cùng phía với 5, AB =61,2m). Điểm M là trung điểm của AB và cách S một khoảng 50m có cường độ âm 0,2 W/m 2. Năng lượng của sóng âm giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S đi qua A và B, biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s và môi trường không hấp thụ âm. A. 1131 (J) B. 525,6 (J) C. 5652 (J) D. 565,2 (J) Câu 31: Tại điểm O có một nguồn điểm phát sóng âm đăng hướng ra không gian với công suất không đổi, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại điểm A cách O một khoảng 50m là 60dB. Để mức cường độ âm giảm xuống còn 40dB thì cần phải dịch chuyển điểm A ra xa O thêm một khoảng là: A. 500m B. 50m C. 450m D. 45m Câu 32: Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 10 nguồn âm điểm, giống nhau với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có mức cường độ âm là 20dB. Điểm M là một điểm thuộc |
