Định nghĩa, phân loại sóng âm và các đặc trưng vật lý của sóng âm được trình bày rất chi tiết trong bài viết. Mời các em cùng tìm hiểu nội dung bài 10- Đặc trưng vật lý của âm. Chúc các em học tốt.
Sóng âm (âm) là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng, khí.
Nguồn âm là những vật dao động phát ra âm.
Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn.
Ví dụ :
Những con vật có thể phát và cảm nhận sóng hạ âm, siêu âm
Môi trường truyền âm:
Âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí; không truyền được trong chân không.
Âm hầu như không truyền qua được các chất xốp như bông, len…\(\rightarrow\)gọi là chất cách âm.
Tốc độ truyền âm:
Trong mỗi môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định, hữu hạn.
Ví dụ: Tốc độ truyền âm trong 1 số chất:
Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.
Cường độ âm:
Cường độ âm là năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.
Kí hiệu: I
Đơn vị: W/m2 (oát trên mét vuông).
Mức cường độ âm:
Công thức: L(B) = \(\log\frac{I}{I_0}\)
Đơn vị: B (ben)
Nếu dùng đơn vị dB (đêxiben): 1B=10dB
hay L(dB) = 10lg(\(\frac{I}{I_0}\))
Một số mức cường độ âm đáng chú ý:
0 dB: Ngưỡng nghe
30 dB: Tiếng thì thầm
40 dB: Tiếng nói chuyện bình thường
60 dB: Tiếng ồn áo trong cửa hàng lớn
90 dB: Tiếng ồn ngoài phố
120 dB: Tiếng sét lớn, máy bay lúc cất cánh
130 dB: Ngưỡng đau
Nếu dây rung với một bó sóng thì dây phát ra âm có tần số thấp nhất (tần số fmin đã biết trong bài Sóng dừng). Ta hãy gọi tần số này là tần số fo và gọi là âm cơ bản (còn gọi là họa âm thứ 1).
Khảo sát thực nghiệm cho thấy dây này còn phát ra các âm có tần số 2fo, 3fo, 4fo .... gọi là họa âm thứ 2, họa âm thứ 3, họa âm thứ 4, ... Các họa âm có biên độ khác nhau khiến đồ thị dao động âm của các nhạc cụ khi phát ra cùng một nốt nhạc cũng khác nhau. Sự khác nhau này phân biệt được bởi âm sắc của chúng.
Đặc trưng vật lí thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó.
Cường độ âm tại một điểm trong môi trừơng truyền âm là \(10^{-5}W/m^2\). biết cường độ âm chuẩn là \(I_0=10^{-12} W/m^2\) . Mức cường độ âm tại điểm đó là bao nhiêu?
\(L(dB)=10log\frac{I}{I_0}=10log\frac{10^{-5}}{10^{-12}}=70(dB)\)
Gọi \(I_0\) là cường độ âm chuẩn , nếu cho mức cường độ âm là 1(dB) , tính cường độ âm ?
\(\begin{array}{l} lg\frac{I}{{{I_0}}} = {10^{ - 1}} = 0,1\\ \to I = {10^{0,1}}{I_0} = 1,26{I_0} \end{array}\)
Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng trong không gian. Giả sử không có sự hấp thụ và phản xạ âm. Tại 1 điểm cách nguồn âm 10m thì mức cường độ âm là 80dB, tại điểm cách nguồn âm 1m thì mức cường độ âm có giá trị bao nhiêu ?
\(\begin{array}{l} \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = {(\frac{{{R_2}}}{{{R_1}}})^2} = \frac{1}{{100}}\\ \to {I_2} = 100{I_1}\\ {L_1} = 10lg\frac{{{I_1}}}{{{I_0}}}(dB);\\ {L_2} = 10lg\frac{{{I_2}}}{{{I_0}}}(dB) = 10lg\frac{{100{I_1}}}{{{I_0}}}(dB)\\ \to {L_2} = 10(2 + log\frac{I}{{{I_0}}}) = 20 + {L_2} = 100(dB) \end{array}\)
Qua bài giảng Đặc trưng vật lý của âm này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Khái niêm sóng âm, nguồn âm, phân loại sóng âm.
Phân tích được bản chất sự truyền âm trong các môi trường.
Các đặc trưng vật lý của âm : Tần số, chu kỳ , cường độ – mức cường độ và đồ thị dao động âm.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 10 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Trong môi trường truyền âm, tại hai điểm A và B có mức cường độ âm lần lượt là 90 dB và 40 dB với cùng cường độ âm chuẩn. Cường độ âm tại A lớn gấp bao nhiêu lần so với cường độ âm tại B ?
Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là \(10^{-7}(W/m^2)\) . Biết cường độ âm chuẩn là \(I_0=10^{-12}(W/m^2)\). Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
Chọn câu đúng.
Siêu âm là âm
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 10để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 7 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 8 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 9 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 10 trang 55 SGK Vật lý 12
Bài tập 10.1 trang 26 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.2 trang 26 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.3 trang 26 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.4 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.5 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.6 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.7 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.8 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.9 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.10 trang 27 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.11 trang 28 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.12 trang 28 SBT Vật lý 12
Bài tập 10.13 trang 28 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 5 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 6 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 7 trang 98 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Trong môi trường truyền âm, tại hai điểm A và B có mức cường độ âm lần lượt là 90 dB và 40 dB với cùng cường độ âm chuẩn. Cường độ âm tại A lớn gấp bao nhiêu lần so với cường độ âm tại B ?
Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là \(10^{-7}(W/m^2)\) . Biết cường độ âm chuẩn là \(I_0=10^{-12}(W/m^2)\). Mức cường độ âm tại điểm đó bằng:
Chọn câu đúng.
Siêu âm là âm
Khi cường độ âm tăng gấp 1000 lần thì mức cường độ âm tăng
Tại một điểm cách nguồn âm một đoạn d người ta đo được mức cường độ âm là 90dB. Biết cường độ âm chuẩn là \(I_{0}=10^{-12}W/m^{2}\). Cường độ âm \(I\) tại điểm đó có giá trị bằng
Có một số nguồn âm giống nhau với công suất phát âm không đổi trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm. Nếu tại điểm A đặt 4 nguồn âm thì tại điểm B cách A một đoạn d có mức cường độ âm là 60dB. Nếu tại điểm C cách B một đoạn 2d/3 đặt 6 nguồn âm thì tại điểm B có mức cường độ âm bằng
Khi nói về sóng âm, phát biểu nào sau đây sai ?
Đàn ghi-ta phát ra âm cơ bản có tần số f = 440 Hz. Họa âm bậc ba của âm trên có tần số
Bốn điểm O, M,P, N theo thứ tự là các điểm thẳng hàng trong không khí và NP = 2MP. Khi đặt một nguồn âm (là nguồn điểm) tại O thì mức cường độ âm tại M và N lần lượt là LM = 30 dB và LN = 10 dB. Cho rằng môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm. Nếu tăng công suất nguồn âm lên gấp đôi thì mức cường độ âm tại P xấp xỉ bằng
Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?
Hạ âm và siêu âm có cùng bản chất không?
Sóng âm là gì?
Nhạc âm là gì?
Trong ba môi trường rắn, lỏng và khí, âm truyền nhanh nhất trong môi trường nào, chậm nhất trong môi trường nào?
Cường độ âm được đo bằng gì?
Chọn câu đúng.
Siêu âm là âm
A. Có tần số lớn.
B. Có cường độ rất lớn.
C. Có tần số trên 20000 Hz.
D. Truyền trong mọi môi trường nhanh hơn âm.
Chọn câu đúng.
Cường độ âm được đo bằng
A. Oát trên mét vuông.
B. Oát.
C. Niutơn trên mét vuông.
D. Niutơn trên mét.
Một lá thép dao động với chu kì T = 80 ms. Âm do nó phát ra có nghe được không?
Một siêu âm có tần số 1 MHz sử dụng bảng 10.1, hãy tính bước sóng của siêu âm này trong không khí ở 00C và trong nước ở 150C.
Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng một ống bằng gang dài 951,25m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một truyền qua gang và một truyền qua không khí trong ống gang; hai tiếng ấy cách nhau 2,5s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340 m/s, hãy tính tốc độ âm trong gang.
Hãy chọn phát biểu đúng. Người có thể nghe được âm có tần số
A. từ 16 Hz đến 20 000 Hz. B. Từ thấp tới cao
C. dưới 16 Hz. D. Trên 20 000 Hz
Chỉ ra phát biểu sai.
Âm LA của một cái đàn ghita và của một cái kèn có thể có cùng
A. tần số.
B. cường độ.
C. mức cường độ.
D. đồ thị dao động.
Cường độ âm được xác định bằng
A. áp suất tại một điểm trong môi trường mà sóng âm truyền qua.
B. biên độ dao động của các phần tử của môi trường (tại điểm mà sóng âm truyền qua).
C. năng lượng mà sóng âm chuyển trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích (đặt vuông góc với phương truyền sóng).
D. cơ năng toàn phần của một thể tích đơn vị của môi trường tại điểm mà sóng âm truyền qua.
Đơn vị của mức cường độ âm là
A. Oát.
B. Đêxiben.
C. Oát trên mét vuông.
D. Niutơn trên mét vuông.
Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần thì mức cường độ âm tăng
A. 100 dB. B. 20 dB. C. 30 dB. D. 40 dB.
Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây là sai ?
A. Siêu âm có thể truyền trong chất rắn.
B. Siêu âm có tần số lớn hơn 20 KHz.
C. Siêu âm có thể truyền được trong chân không.
D. Siêu âm có thể bị phản xạ khi gặp vật cản
Một sóng âm truyền trong một môi trường. Biết cường độ âm tại một điểm gấp 100 lần cường độ âm chuẩn của âm đó thì mức cường độ âm tại điểm đó là
A. 10 dB. B. 100 dB C. 20 dB. D. 50 dB.
Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm tại điểm M và tại điểm N lần lượt là 40 dB và 80 dB. Cường độ âm tại N lớn hơn cường độ âm tại M.
A. 10 000 lần.
B. 1 000 lần.
C. 40 lần.
D. 2 lần.
Một âm có cường độ 10 w/m2 sẽ gây ra nhức tai. Giả sử một nguồn âm kích thước nhỏ s đặt cách tai một khoảng d = 1 m.
a) Để âm do nguồn phát ra làm nhức tai, thì công suất P của nguồn phải bằng bao nhiêu ?
b) Giả sử nguồn có công suất đó. Hỏi mức cường độ âm do nguồn gây ra tại một điểm ở cách 1 km là bao nhiêu ?
Loa của một máy thu thanh gia đình có công suất âm thanh P = 1 W khi mở to hết công suất.
a) Tính mức cường độ âm do loa đó tạo ra tại một điểm ở trước máy 4 m.
b) Để ở tại điểm ấy, mức cường độ âm chỉ còn 70 dB, phải giảm nhỏ công suất của loa bao nhiêu lần ?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Nghe âm to nhất dễ xác định vị trí của pit - tông và xác định vị trí các bụng sóng. Lúc tắt hẳn khó xác định.
Câu trả lời của bạn
Không
Vì nếu chỉ làm thí nghiệm 1 lần tìm độ dài \(\ell \) của cột khí trong ống khi có cộng hưởng âm lần đầu bằng công thức\(\lambda = 4\ell _{}^{}\) thì sẽ không không bao giờ có kết quả chính xác vì thực tế rất khó xác định, ta phải làm thí nghiệm rất nhiều lần, suy ra giá trị trung bình.
A. Nguồn âm và môi trường truyền âm.
B. Nguồn âm và tai người nghe.
C. Môi trường truyền âm và tai người nghe.
D. Tai người nghe và thần kinh thính giác.
Câu trả lời của bạn
Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe.
Chọn đáp án B.
Câu trả lời của bạn
Dây đàn phát ra âm cơ bản; trên dây có một bụng nên chiều dài của dây bằng một nửa bước sóng: \(l = {\lambda \over 2} \Rightarrow \lambda = 2l\)
\(f = {v \over { \lambda}}={v \over {2\ell }} \)
\(\Rightarrow \) Chiều dài của dây: \(\ell = {v \over {2f}}\)
\( \Rightarrow \ell = {{250} \over {2.440}} \approx 0,28(m).\)
Câu trả lời của bạn
Ta có
\(\eqalign{
& {L_1} = 80\,(dB) = 10\lg {{{I_1}} \over {{I_0}}} \Rightarrow {I_1} = {10^8}{I_0} \cr
& {L_2} = 20\,(dB) = 10lg{{{I_2}} \over {{I_0}}} \Rightarrow {I_2} = {10^2}{I_0} \cr} \)
Vậy \({{{I_1}} \over {{I_2}}} = {10^6}\).
A. Làm tăng tần số của âm.
B. Làm giảm bớt cường độ âm.
C. Làm tăng cường độ của âm.
D. Làm giảm độ cao của âm.
Câu trả lời của bạn
Hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường độ âm.
Chọn đáp án C
A. Hoạ âm bậc 2 có cường độ lớn hơn cường độ âm cơ bản.
B. Tần số hoạ âm bậc 2 gấp đôi tần số âm cơ bản.
C. Tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số hoạ âm bậc 2.
D. Tốc độ âm cơ bản gấp đôi tốc độ hoạ âm bậc 2.
Câu trả lời của bạn
Từ cùng một dây đàn phát ra thì tần số của hoạ âm bậc 2 gấp đôi tần số âm cơ bản.
Chọn đáp án B.
A. Từ \(0\) dB đến \(1000\) dB.
B. Từ \(10\) dB đến \(100\) dB.
C. Từ \(- 10\) dB đến \(100\) dB.
D. Từ \(0\) dB đến \(130\) dB.
Câu trả lời của bạn
Tai người nghe có thể nghe được những âm có mức cường độ âm trong khoảng từ \(0\) dB đến \(130\) dB.
Chọn đáp án D.
A. Độ đàn hồi của nguồn âm.
B. Biên độ dao động của nguồn âm.
C. Tần số của nguồn âm.
D. Đồ thị dao động của nguồn âm.
Câu trả lời của bạn
Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của nguồn âm.
Chọn đáp án C.
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(L = 100 = 10.\log \frac{I}{{{I_0}}} \Rightarrow {I_1} = {10^{ - 2}}({\rm{W}}/{m^2})\)
I2 = 1 (W/m2)
Chọn C
Câu trả lời của bạn
\({L_M} - {L_N} = 10\lg \frac{{{I_M}}}{{{I_N}}}(dB)\)
Câu trả lời của bạn
Ta có hiệu mức cường độ âm tại N và M là:
LN−LM=50−20=30→ 103
=> Chọn B
Câu trả lời của bạn
\({L_M} = 10.\log \frac{{{I_M}}}{{{I_0}}} = 10.\log \frac{P}{{4\pi .{r^2}.{I_0}}} = 10.\log \frac{{4\pi {{.10}^{ - 5}}}}{{4\pi {{.1}^2}{{.10}^{ - 12}}}} = 70dB\)
Câu trả lời của bạn
Giả sử nguồn âm tại O có công suât P
\(I = \frac{P}{{4\pi {R^2}}}\)
LA - LB = 10lg = 4,1 dB -> 2lg = 0,41-> RB = 100,205RA
LA – LC = 10lg = 10 dB -> 2lg = 1-> RC = 100,5 RA
RB – RA = ( 100,205 – 1) RA = BC = 30m -> RA = 49,73 m
RC – RB = (100,5 – 100,205) RA -> BC = (100,5 – 100,205) 49,73 = 77,53 m » 78 m
Câu trả lời của bạn
Mức cường độ âm tại điểm đó là:
L=10.log(I : I0)= 70dB
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm
Ta có \(20 = 10log\left( {\frac{{2p}}{{4\pi O{A^2}{I_o}}}} \right)\)
\(30 = 10\log \left( {\frac{{np}}{{4\pi O{M^2}{I_o}}}} \right) = 10\log \left( {\frac{{np}}{{4\pi \frac{{O{A^2}}}{4}{I_o}}}} \right) = 10\log \left( {\frac{{4np}}{{4\pi O{A^2}{I_o}}}} \right)\)
\(30 - 10 = 10\log \left( {\frac{{4np}}{{2p}}} \right) = 10{\rm{l}}og2n = > n = 5\)
Câu trả lời của bạn
\(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = {\left( {\frac{{{r_2}}}{{{r_1}}}} \right)^2} \Leftrightarrow \frac{1}{2} = {\left( {\frac{{{r_2}}}{{{r_1}}}} \right)^2} \Rightarrow \frac{{{r_2}}}{{{r_1}}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Leftrightarrow {r_2} = \frac{1}{{\sqrt 2 }}d\)
Mà d – r2 = 50m nên: \(d - \frac{1}{{\sqrt 2 }}.d = 50 \Rightarrow d = 171m\)
Câu trả lời của bạn
Tam giác ONM là tam giác vuông cân nên ta dễ dàng chứng minh được
\(OM = \frac{2}{{\sqrt 3 }}OH\)
Câu trả lời của bạn
Ta có \(L = 10\log \frac{P}{{{I_0}4\pi {d^2}}} \Rightarrow {L_A} - {L_B} = 20 = 20\log \frac{{d + 9}}{d} \Rightarrow d = 1{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m.\)
Câu trả lời của bạn
+ Cường độ âm tại điểm M: \(\;{I_M} = \frac{P}{{4\pi {r^2}M}} \to P = 4\pi {r^2}_M{I_M}\)
Năng lượng của sóng âm trong vùng không gian giới hn bởi hai mặt cầu là: E = 13971J.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *