SÓNG ÂM . HIỆU ỨNG DOPPLER cùng các dạng bài tập.

- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 Họ và tên học sinh :……………………….Trường:THPT……………………………………. I. KIẾN THỨC CHUNG: 1. Cường ñộ âm: W P I = = tS S Với W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn S (m 2 ) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2 ) 2. Mức cường ñộ âm 0 ( ) lg I L B I = Hoặc 0 ( ) 10.lg I L dB I = Với I 0 = 10 -12 W/m 2 ở f = 1000Hz: cường ñộ âm chuẩn. * Tần số do ñàn phát ra (hai ñầu dây cố ñịnh ⇒ hai ñầu là nút sóng) ( k N*) 2 v f k l = ∈ Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 2 v f l = k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f 1 ), bậc 3 (tần số 3f 1 )… * Tần số do ống sáo phát ra (một ñầu bịt kín, một ñầu ñể hở ⇒ một ñầu là nút sóng, một ñầu là bụng sóng) (2 1) ( k N) 4 v f k l = + ∈ Ứng với k = 0 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số 1 4 v f l = k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f 1 ), bậc 5 (tần số 5f 1 )… 3. Nhạc âm và tạp âm - Nhạc âm là những âm có tần số xác ñịnh và ñồ thị dao ñộng là ñường cong hình sin - Tạp âm là những âm có tần số không xác ñịnh và ñồ thị dao ñộng là những ñường cong phức tạp. 4. Họa âm Một âm khi phát ra ñược tổng hợp từ một âm cơ bản và các âm khác gọi là họa âm Âm cơ bản có tần số f 1 còn các họa âm có tần số bằng bội số tương ứng với âm cơ bản. Họa âm bậc hai có tần số f 2 = 2f 1 Họa âm bậc ba có tần số f 3 = 3f 1 … Họa âm bậc n có tần số fn = n.f 1 => Các họa âm lập thành một cấp số cộng với công sai d = f 1 5. Ngưỡng nghe, ngưỡng ñau, miền nghe ñược SÓNG ÂM . HIỆU ỨNG DOPPLER 1 6 - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 • Ngưỡng nghe : là giá trị nhỏ nhất của mức cường ñộ âm mà tai con người có thể nghe ñược • Ngưỡng ñau : là giá trị lớn nhất của mức cường ñộ âm mà tai con người có thể chịu ñựng ñược • Miền nghe ñược : là giá trị của mức cường ñộ âm trong khoảng giữa ngưỡng nghe và ngưỡng ñau. V. HIỆU ỨNG ðỐP-PLE 1. Nguồn âm ñứng yên, máy thu chuyển ñộng với vận tốc v M . * Máy thu chuyển ñộng lại gần nguồn âm thì thu ñược âm có tần số: ' M v v f f v + = * Máy thu chuyển ñộng ra xa nguồn âm thì thu ñược âm có tần số: " M v v f f v − = 2. Nguồn âm chuyển ñộng với vận tốc v S , máy thu ñứng yên. * Máy thu chuyển ñộng lại gần nguồn âm với vận tốc v s thì thu ñược âm có tần số: ' S v f f v v = − * Máy thu chuyển ñộng ra xa nguồn âm thì thu ñược âm có tần số: " S v f f v v = + Với v là vận tốc truyền âm, f là tần số của âm. Chú ý: Có thể dùng công thức tổng quát: ' M S v v f f v v ± = m Máy thu chuyển ñộng lại gần nguồn thì lấy dấu “+” trước v M , ra xa thì lấy dấu “-“. Nguồn phát chuyển ñộng lại gần nguồn thì lấy dấu “-” trước v S , ra xa thì lấy dấu “+“. CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP * Phương pháp: ðể tìm một số ñại lượng liên quan ñến sóng âm ta viết biểu thức liên quan ñến các ñại lượng ñã biết và ñại lượng cần tìm từ ñó suy ra và tính ñại lượng cần tìm. * Các công thức: + Mức cường ñộ âm: L = lg 0 I I . + Cường ñộ âm chuẩn: I 0 = 10 -12 W/m 2 . + Cường ñộ âm tại ñiểm cách nguồn âm một khoảng R: I = 2 4 R P π . Cường ñộ âm chuẩn: I 0 = 10 -12 W/m 2 . 1) Mức cường ñộ âm tại một ñiểm L: + Khi tính theo ñơn vị Ben: ( ) 0 lg B I L I = + Khi tính theo ñơn vị ðềxiBen: ( ) 0 10lg dB I L I = ðơn vị mức cường ñộ âm là Ben(B) hoặc ñềxiben(dB) Trong thực tế người ta thường dùng là ñềxiben(dB) 2) Cường ñộ âm tại một ñiểm M ( M I ): a) Khi cho mức cường ñộ âm L: ( ) ( ) ( ) 10 0 0 .10 .10 dB B L L M I I I= = b) Khi cho công suất và khoảng cách từ nguồn ñến ñiểm ta xét: - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 Khi nguồn âm phát ra sóng cầu có công suất P thì: + Năng lượng sóng phân bố ñều trên bề mặt diện tích mặt sóng: S= 2 4 R π + Công suất của nguồn sóng . M P I S = Cường ñộ âm tại M cách S một ñoạn R là: 2 4 M P P I S R π = = ðơn vị cường ñộ âm là W/m 2 Chú ý:  Lg(10 x ) = x  a =lgx ⇒ x=10 a  lg( a b ) = lga-lgb VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Một người áp tai vào ñường ray tàu hỏa nhe tiếng búa gỏ vào ñường ray cách ñó 1 km. Sau 2,83 s người ñó nghe tiếng búa gỏ truyền qua không khí. Tính tốc ñộ truyền âm trong thép làm ñường ray. Cho biết tốc ñộ âm trong không khí là 330 m/s. HD: Ta có: ∆t = kk v d - th v d  v th = tvd dv kk kk ∆− = 4992 m/s. VD2: Sóng âm truyền trong thép với vận tốc 5000(m/s) . Hai ñiểm trong thép dao ñộng lệch pha nhau 90 0 mà gần nhau nhất thì cách nhau một ñoạn 1,5(m). Tần số dao ñộng của âm là : A. 833(Hz) B. 1666(Hz) C. 3,333(Hz) D. 416,5(Hz) Bài giải: ðộ lệch pha 2 2 d π π ϕ λ ∆ = = Suy ra bước sóng 2 .1,5 6 2 m π λ π = = mà 5000 833( ) 6 v f Hz λ = = = VD3: Hai âm có mức cường ñộ âm chênh lệch nhau 20 dB. Tỉ số của cường ñộ âm của chúng là bao nhiêu? * Hướng dẫ: Áp dụng công thức tính mức cường ñộ âm ta có: Vậy tỉ số cường ñộ âm của hai âm ñó là 100 lần. VD3: Một người ñứng cách nguồn âm một khoảng d thì cường ñộ âm là I. Khi người ñó tiến ra xa nguồn âm một ñoạn 40m thì cường ñộ âm giảm chỉ còn I/9. Tính khoảng cách d. Hướng dẫn giải: Ta có: - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 VD4: 1) Mức cường ñộ của một âm là ( ) dBL 30= . Hãy tính cường ñộ của âm này theo ñơn vị 2 / mW Biết cường ñộ âm chuẩn là ( ) 212 0 /10 mWI − = . 2) Cường ñộ âm tăng 100 lần thì mức cường ñộ âm tăng bao nhiêu dB? 3) ðộ to của âm có ñơn vị ño là phôn, ñược ñịnh nghĩa như sau: Hai âm lượng hơn kém nhau 1 phôn ( ) ( ) ph«n1 12 =− II tương ñương với 1lg10 1 2 = I I . Ngoài ñường phố âm có ñộ to 70 phôn. ở trong phòng âm này chỉ còn có ñộ to 40 phôn. Tính tỉ số các cường ñộ âm ở hai nơi ñó. Giải: 1) Mức cường ñộ âm tính theo ñơn vị (dB) là: ( ) 293123 0 3 00 /1010.1010.1030lg10 mWII I I I I L −− ===⇒=⇔== . 2) Mức cường ñộ âm tính theo ñơn vị (dB) là: ( ) 0 lg10 I I dBL = + Khi cường ñộ tăng 100 lần tức là bằng 100 I thì ( ) 00 lg1020 100 lg10' I I I I dBL +== . + Vậy mức cường ñộ âm tăng thêm ( ) dB20 . 3) Hai âm lượng hơn kém nhau 1 phôn ( ) ( ) ph«n1 12 =− II tương ñương với 1lg10 1 2 = I I . + Hai âm hơn kém nhau 30 phôn tương ñương với: 100030lg10 1 2 1 2 =⇔= I I I I Ví dụ 5: Tại một ñiểm A nằm cách xa nguồn âm O (coi như nguồn ñiểm) một khoảng ( ) mOA 1= , mức cường ñộ âm là ( ) dBL A 90= . Cho biết ngưỡng nghe của âm chuẩn ( ) 212 0 /10 mWI − = . 1) Tính cường ñộ A I của âm ñó tại A 2) Tính cường ñộ và mức cường ñộ của âm ñó tại B nằm trên ñường OA cách O một khoảng ( ) m10 . Coi môi trường là hoàn toàn không hấp thụ âm. 3) Giả sử nguồn âm và môi trường ñều ñẳng hướng. Tính công suất phát âm của nguồn O. Giải: 1) Mức cường ñộ âm tại A tính theo ñơn vị (dB) là: 9 00 1090lg10 =⇔== I I I I L A ( ) 239129 0 /1010.1010. mWII −− ===⇒ 2) Công suất âm của nguồn O bằng công suất âm trên toàn diện tích mặt cầ u bán kính OA và bằng công suất âm trên toàn diện tích mặt cầu bán kính OB tức là: ( ) 1 0 BBAA SISIW == Trong ñó BA II , là cường ñộ âm tại A và B; BA SS vµ là diện tích các mặt cầu tâm O bán kính OA và OB. ( tự vẽ hình ) + Từ ñó rút ra: ( ) 25 2 2 3 2 2 /10 10 1 .10 .4 .4 mW OB OA I S S II A B A AB −− ==== π π + Mức cường ñộ của âm ñó tại B là: ( ) dB I I L B B 70 10 10 lg10lg10 12 5 0 === − − . - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 3) Công suất của nguồn âm tính theo (1), bằng năng lượng truyền qua diện tích mặt cầu tâm O bán kính OA trong 1 giây ( ) WOAISIW AAA 3232 0 10.6,121.4.10.4 −− ≈=== ππ VD6: Mức cường ñộ âm tại một vị trí tăng thêm 30dB. Hỏi cường ñộ âm tại vị trí ñó tăng lên bao nhiêu lần? A. 1000 lần B. 10000 lần C. 100 lần D. 10 lần Hướng dẫn giải : Chọn A. L 2 – L 1 =30dB suy ra 10 3 2 1 2 2 0 0 1 1 10lg 10lg 30 lg 3 10 I I I I I I I I − = ⇒ = ⇒ = VD7: Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất biết cường ñộ âm chuẩn I 0 = 10 -12 W/m 2 . Hỏi a) Cường ñộ âm tại diểm cách nó 400cm là bao nhiêu. b) Mức cường ñộ âm tại ñó là bao nhiêu. Hướng dẫn giải: a) Ta có Năng lượng sóng phân bố ñều trên bề mặt diện tích mặt sóng: S= 2 4 R π Mà công suất nguồn phát là : P =I.S ⇒ Cường ñộ âm tại ñiểm cách nó 250 cm là: 2 2 2 1 0,013 / 4 4 2,5 M P P I W m S R π π = = = = b) Mức cường ñộ âm tại ñó: ( ) 12 0 0,013 10lg 10lg 101,14 10 dB I L dB I − = = = VD8: Mức cường ñộ âm do nguồn S gây ra tại ñiểm M là L, khi cho S tiến lại gần M một ñoạn 62m thì mức cường ñộ âm tăng thêm 7dB. a) Tính khoảng cách tà S ñến M. b) Biết mức cường ñộ âm tại M là 73dB Tính công suất của nguồn phát. Giải: Cường ñộ âm lúc ñầu: 2 4 P P I S R π = = (1) Cường ñộ âm sau khi tiến lại gàn S một ñoạn d: 2 ' 4 ( ) P P I S R d π = = − (2) Ta có: ( ) 0 0 ' ' 10lg 10lg dB I I L L L I I ∆ = − = − = 2 2 0 2 0 ' ' 4 ( ) 10lg 10lg 10lg 10lg( ) 20.lg( ) 4 ( ) I P I I R R R d I P I R d R d I R π π − = = = = − − 0,35 7 20.lg 62 lg 0,35 10 2,24 112 62 62 R R R R R m R R ⇔ = − ⇔ = ⇒ = = ⇒ = − − b) ta có ( ) 0 10lg dB I L I = ⇒ ( ) 73 ( ) 12 5 2 10 0 .10 10 .10 2.10 W / B L M I I m − − = =  Khi ñó công suất của nguồn phát là: . M P I S = = 2 4 R π .I M =4 π (112) 2 .2.10 -5 = 3,15W. - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 VD9. Loa của một máy thu thanh có công suất P = 2 W. a) Tính mức cường ñộ âm do loa tạo ra tại một ñiểm cách máy 4 m. b) ðể tại ñiểm ấy mức cường ñộ âm chỉ còn 70 dB, phải giảm nhỏ công suất của loa bao nhiêu lần? HD : a) Ta có: L = lg 0 I I = lg 122 0 2 10.4.4 2 lg 4 − = ππ IR P = 10 B = 100 dB. b) Ta có: L – L’ = lg 0 2 4 IR P π - lg 0 2 4 ' IR P π = lg ' P P  ' P P = 10 L - L’ = 1000. Vậy phải giảm nhỏ công suất của loa 1000 lần. VD10. Mức cường ñộ âm do nguồn S gây ra tại ñiểm M là L; cho nguồn S tiến lại gần M một khoảng D thì mức cường ñộ âm tăng thêm 7 dB. a) Tính khoảng cách từ S ñến M biết D = 62 m. b) Biết mức cường ñộ âm tại M là 73 dB. Tính công suất của nguồn. HD : a) Ta có: L’ – L = lg 0 2 )(4 IDSM P − π - lg 0 2 4 ISM P π = lg 2 2 )( DSM SM −  2 )( D SM SM − = 10 L’ – L = 10 0,7 = 5  SM = 15 .5 − D = 112 m. b) Ta có: L = lg 0 2 4 ISM P π  0 2 4 ISM P π = 10 L  P = 4πSM 2 I 0 10 L = 3,15 W. VD11. Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường ñộ âm tại ñiểm M và tại ñiểm N lần lượt là 40 dB và 80 dB. Biết cường ñộ âm tại M là 0,05 W/m 2 . Tính cường ñộ âm tại N. HD ; Ta có: L N – L M = lg 0 I I N - lg 0 I I M = lg M N I I  I N = I M .10 MN LL − = 500 W. VD12. Ba ñiểm O, A, B cùng nằm trên một nửa ñường thẳng xuất phát từ O. Tại O ñặt một nguồn ñiểm phát sóng âm ñẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường ñộ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. Tính mức cường ñộ âm tại trung ñiểm M của ñoạn AB. HD: Ta có: L A = lg 0 2 .4 IOA P π ; L B = lg 0 2 .4 IOB P π  L A – L B = lg 2       OA OB = 6 – 2 = 4 (B) = lg10 4  2       OA OB = 10 4  OB = 100.OA. Vì M là trung ñiểm của AB nên: OM = OA + 2 OAOB − = 2 OBOA + = 50,5.OA; L A – L M = lg 2       OA OM = lg50,5 2  L M = L A - lg50,5 2 = 6 - 3,4 = 2,6 (B) = 26 (dB). VD13 : Một nguồn âm S phát ra âm có tần số xác ñịnh. Năng lượng âm truyền ñi phân phối ñều trên mặt cầu tâm S bán kính d. Bỏ qua sự phản xạ của sóng âm trên mặt ñất và các vật - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 cản. Tai ñiểm A cách nguồn âm S 100 m, mức cường ñộ âm là 20 dB. Xác ñịnh vị trí ñiểm B ñể tại ñó mức cường ñộ âm bằng 0. HD : L A = lg 0 I I A = 2; L B = lg 0 I I B = 0  L A – L B = lg B A I I = 2  B A I I = 10 2 ; B A I I = 2 2 4 4 B A d P d P π π = 2         A B d d = 10 2  d B = 10d A = 1000 m. VD14. Mức cường ñộ âm tại vị trí cách loa 1 m là 50 dB. Một người xuất phát từ loa, ñi ra xa nó thì thấy: khi cách loa 100 m thì không còn nghe ñược âm do loa ñó phát ra nữa. Lấy cường ñộ âm chuẫn là I 0 = 10 -12 W/m 2 , coi sóng âm do loa ñó phát ra là sóng cầu. Xác ñịnh ngưỡng nghe của tai người này. HD: Ta có: I 1 = 2 1 4 R P π ; I 2 = 2 2 4 R P π          = 2 1 1 2 R R I I = 10 -4  I 2 = 10 -4 I 1 . L 2 = lg 0 2 I I = lg 0 1 4 10 I I − = lg 0 1 I I + lg10 -4 = L 1 – 4 = 5 – 4 = 1 (B) = 10 (dB). VD15. Hai họa âm liên tiếp do một dây ñàn phát ra có tần số hơn kém nhau 56 Hz. Tính tần số của họa âm thứ ba do dây ñàn này phát ra. HD: Ta có: kf – (k – 1)f = 56  Tần số âm cơ bản: f = 56 Hz  Tần số họa âm thứ 3 là: f 3 = 3f = 168 Hz. VD16:. Một nhạc cụ phát ra âm cơ bản có tần số f = 420 Hz. Một người nghe ñược âm có tần số lớn nhất là 18000 Hz. Tìm tần số lớn nhất mà nhạc cụ này có thể phát ra ñể tai người này còn nghe ñược. HD: Các âm mà một nhạc cụ phát ra có tần số f k = kf; (k ∈ N và f là tần số âm cơ bản). ðể tai người này có thể nghe ñược thì f k = kf ≤ 18000  k = f 18000 = 42,8. Vì k ∈ N nên k = 42. Vậy: Tần số lớn nhất mà nhạc cụ này phát ra ñể tai người này nghe ñược là f k = 42f = 17640 Hz. VD17: Trong ống sáo một ñầu kín một ñầu hở có sóng dừng với tần số cơ bản là 110 Hz. Biết tốc ñộ truyền âm trong không khí là 330 m/s. Tìm ñộ dài của ống sáo. HD: Ta có: λ = f v = 3 m. ðầu kín của ống sáo là nút, ñầu hở là bụng của sóng dừng nên chiều dài của ống sáo là: L = 4 λ = 0,75 m. - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 DẠNG BÀI TẬP Hiệu ứng ðốp- le. PHƯƠNG PHÁP ðể tìm các ñại lượng liên quan ñến hiệu ứng ðốp-ple ta viết các biểu thức liên quan ñến ñại lượng cần tìm và các ñại lượng ñã biết (chú ý ñến việc lấy dấu trước vận tốc của nguồn và của máy thu, còn tần số âm do vật phản xạ phát ra chính là tần số âm do vật phản xạ thu ñược) từ ñó suy ra và tính ñại lượng cần tìm. Hiệu ứng ðốp – Le : là hiện tượng tần số của máy thu thay ñổi khi có sự chuyển ñộng tương ñối giữa máy thu và nguồn âm. Công thức tổng quát: ' M S v v f f v v ± = m . Máy thu chuyển ñộng lại gần nguồn thì lấy dấu “+” trước v M , ra xa thì lấy dấu “-“. Nguồn phát chuyển ñộng lại gần nguồn thì lấy dấu “-” trước v S , ra xa thì lấy dấu “+“. a) Khi nguồn âm ñứng yên phát ra tần số f, người quan sát chuyển ñộng với tốc ñộ v M . + Khi người chuyển ñộng lại gần nguồn âm với tốc ñộ M v , người ñó thu ñược tần số f’ M v + v f' = f v , v là tốc ñộ truyền sóng trong môi trường. + Khi người chuyển ñộng ra xa nguồn âm với tốc ñộ M v , người ñó thu ñược tần số f’ M v - v f' = f v , v là tốc ñộ truyền sóng trong môi trường. b) Khi nguồn âm chuyển ñộng với tốc ñộ v s phát ra tần số f, người quan sát ñứng yên. + Khi nguồn chuyển ñộng lại gần người quan sát với tốc ñộ S v , người ñó thu ñược tần số f’. S v f' = f v - v + Khi nguồn chuyển ñộng ra xa người quan sát với tốc ñộ S v , người ñó thu ñược tần số f’. S v f' = f v + v Chú ý:  Khi sóng phản xạ thì tần số sóng không thay ñổi.  Khi gặp vật cản cố ñịnh thì sóng phản xạ trở thành nguồn âm mới có tần số bằng tần số khi ñến vật cản nhận ñược. - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 VÍ DỤ MINH HỌA VD1. ðể kiểm chứng hiệu ứng ðốp-ple, người ta bố trí trên một ñường ray thẳng một nguồn âm chuyển ñộng ñều với tốc tộ 30 m/s, phát ra âm với tần số xác ñịnh và một máy thu âm ñứng yên. Biết âm truyền trong không khí với tốc ñộ 340 m/s. Khi nguồn âm lại gần thì máy thu ño ñược tần số âm là 740 Hz. Tính tần số của âm mà máy thu ño ñược khi nguồn âm ra xa máy thu. HD: Ta có: f’ = S v v v − f; f’’ = S v v v + f  f’’ = 340 30 ' .740 340 30 S S v v f v v − − = + + = 620 (Hz). VD2. Một người cảnh sát giao thông ñứng ở một bên ñường dùng còi ñiện phát ra âm có tần số 1020 Hz hướng về một chiếc ô tô ñang chuyển ñộng về phía mình với tốc ñộ 36 km/h. Sóng âm truyền trong không khí với tốc ñộ 340 m/s. Xác ñịnh tần số của âm của tiếng còi mà người ngồi trong xe nghe ñược và tần số âm của còi phản xạ lại từ ô tô mà người cảnh sát nghe ñược. HD: Tần số âm của còi mà người ngồi trên ô tô nghe ñược: f’ = M v v v + f = 1050 Hz. Tần số âm của còi phản xạ từ ô tô mà người cảnh sát nghe ñược: f’’ = S v v v − f’ = 1082 Hz. VD3. Một người cảnh sát giao thông ñứng ở bên ñường dùng một thiết bị phát ra âm có tần số 800 Hz về phía một ô tô vừa ñi qua trước mặt. Máy thu của người cảnh sát nhận ñược âm phản xạ có tần số 650 Hz. Tính tốc ñộ của ô tô. Biết tốc ñộ của âm trong không khí là 340 m/s. HD Âm phản xạ từ ô tô có: f’ = ô ô t v v v − f. Âm máy thu, thu ñược có: f’’ = ôtô v v v + f’ = ô ô ô ô t t v v v v − + f  v ôtô = ( '') '' v f f f f − + = 35,2 m/s = 126,6 km/h. VD4. Một người cảnh sát ñứng ở bên ñường dùng súng bắn tốc ñộ phát ra một ín hiệu dạng sóng âm có tần số 2000 Hz về phía một ô tô ñang tiến ñến trước mặt. Máy thu của người cảnh sát nhận ñược âm phản xạ có tần số 2200 Hz. Biết tốc ñộ âm trong không khí là 340 m/s. Tính tốc ñộ của ô tô. HD: Âm phản xạ từ ô tô có: f’ = ô ô t v v v + f. Âm máy thu, thu ñược có: f’’ = ôtô v v v − f’ = ô ô ô ô t t v v v v + − f  v ôtô = ( '' ) '' v f f f f − + = 16,2 m/s = 58,3 km/h. - ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com SÓNG CƠ - ðề số 16 VD5. Một người ñang ngồi trên ô tô khách chạy với tốc ñộ 72 km/h nghe tiếng còi phát ra từ một ô tô tải. Tần số âm nghe ñược khi hai ô tô chuyển ñộng lại gần nhau cao gấp 1,2 lần khi hai ô tô chuyển ñộng ra xa nhau. Biết tốc ñộ của âm thanh là 340 m/s. Tính tốc ñộ của ô tô tải. HD: Khi hai ô tô chuyển ñộng lại gần nhau: f’ = k t v v v v + − f. Khi hai ô tô chuyển ñộng ra xa nhau: f’’ = k t v v v v − + f  ' '' f f = 1,2 = ( )( ) 360.340 360 ( )( ) 320.340 320 k t t k t t v v v v v v v v v v + + + = − − −  v t = 320.340.1,2 360.340 360 1,2.320 − + = 10,97 (m/s) = 39,5 (km/h). VD6. Một con dơi ñang bay với tốc ñộ 9 km/h thì phát ra sóng siêu âm có tần số 50000 Hz. Sóng siêu âm này gặp vật cản ñang ñứng yên phía trước và truyền ngược lại. Biết tốc ñộ truyền âm trong không khí là 340 m/s. Tính tần số sóng siêu âm phản xạ mà con dơi nhận ñược. HD: Tần số sóng siêu âm phản xạ: f’ = d v v v + f. Tần số sóng siêu âm dơi thu ñược: f’’ = d v v v − f’ = d d v v v v + − f = 50741 Hz. VD7. Một máy ño tần số âm chuyển ñộng với vận tốc u ñến gần một nguồn âm ñang phát ra âm có tần số f 0 ñối với ñất, máy ño ño ñược âm có tần số là f 1 = 630 Hz. Khi máy ño chạy ra xa nguồn âm với vân ttốc trên thì tần số ño ñược là f 2 = 560 Hz. Tính u và f 0 . Lấy vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s. HD: Khi máy ño chuyển ñộng lại gần: f 1 = v u v + f 0 . Khi máy ño chuyển ñộng ra xa: f 2 = v u v − f 0 .  1 2 f f = 1,125 = v u v u + −  u = (1,125 1) 1,125 1 v − + = 20 m/s; f 0 = v v u + f 1 = 595 Hz. VD8: Một cái còi phát sóng âm có tần số 1000Hz chuyển ñộngñi ra xa bạn về phía một vách ñá với tốc ñộ 10m/s, biết tốc ñộ truyền âm trong không khí là 340m/s. Hỏi a) Tần số mà bạn nghe ñược trực tiếp tiếp từ còi? b) Tần số âm phản xạ từ vách ñá mà bạn nge ñược? HD: a) Nguồn âm chuyển ñộng ra xa bạn, nên tần số âm mà bạn nghe trực tiếp từ còi là: 340 .1000 971 340 10 ≈ + S v f' = f = v + v Hz b) Nguồn âm chuyển ñộng lạ gần vách ñá, nên tần số ở vách ñá nhận ñược là: 340 .1000 1030,3 340 10 ≈ − S v f'' = f = v - v Hz Khi ñó tần số người nhận ñược là tần số phản xạ từ vách ñá f'''=f''=1030,3Hz [...] .. . âm có th là sóng ngang D Sóng âm luôn là sóng d c Câu 17: Phát bi u nào sau ñây là ñúng ? A C ánh sáng và sóng âm ñ u có th truy n ñư c trong chân không B C ánh sáng và sóng âm trong không khí ñ u là sóng ngang C Sóng âm trong không khí là sóng d c, trong khi sóng ánh sáng là sóng ngang D C ánh sáng và sóng âm trong không khí ñ u là sóng d c Câu 18: ð tăng g p ñôi t n s c a âm do dây ñàn phát ra ta .. . ñ âm D Tai con ngư i nghe âm cao c m giác “to” hơn nghe âm tr m khi cùng cư ng ñ âm Câu 23: ð to c a âm thanh ñư c ñ c trưng b ng A ñ th dao ñ ng B biên ñ dao ñ ng âm C m c cư ng ñ âm D áp su t âm thanh Câu 24: Âm s c là A màu s c c a âm B m t ñ c tính c a âm giúp ta nh n bi t ñư c các ngu n âm C m t tính ch t v t lí c a âm D ñ c tính sinh lí c a âm ñư c hình thành d a trên t n s và m c cư ng ñ âm. .. T n s âm do âm thoa phát ra là SÓNG CƠ - ð s 16 - ðT: 0168 9.9 9 6.1 87 Di n ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com A 563,8Hz B 658Hz C 653,8Hz D 365,8Hz Câu 10: M t ngư i ñ ng ñi m M cách ngu n âm S1 m t ño n 3m, cách ngu n âm S2 3,375m Bi t S1 và S2 dao ñ ng cùng pha T c ñ c a sóng âm trong không khí v = 330m/s T i ñi m M ngư i quan sát không nghe ñư c âm thanh t hai loa S1, S2 Bư c sóng dài .. . Hi u ng Doppler gây ra hi n tư ng gì sau ñây ? A Thay ñ i cư ng ñ âm khi ngu n âm chuy n ñ ng so v i ngư i nghe B Thay ñ i ñ cao c a âm khi ngu n âm chuy n ñ ng so v i ngư i nghe C Thay ñ i âm s c c a âm khi ngư i nghe chuy n ñ ng l i g n ngu n âm D Thay ñ i c ñ cao và cư ng ñ âm khi ngu n âm chuy n ñ ng SÓNG CƠ - ð s 16 - ðT: 0168 9.9 9 6.1 87 Di n ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com Câu .. . ng các t m nhung, d Ngư i ta làm như v y ñ làm gì ? A ð âm ñư c to B Nhung, d ph n x trung th c âm ñi ñ n nên dùng ñ ph n x ñ n tai ngư i ñư c trung th c C ð âm ph n x thu ñư c là nh ng âm êm tai D ð gi m ph n x âm Câu 16: Phát bi u nào sau ñây không ñúng ? A Dao ñ ng âm thanh có t n s trong mi n t 16Hz ñ n 20kHz B V b n ch t v t lí thì âm thanh, siêu âm và h âm ñ u là sóng cơ C Sóng âm có th là sóng. .. năng lư ng, coi sóng âm là sóng c u D 4,46km A 141m B 1,41km C 446m Câu 32: M c cư ng ñ âm do m t ngu n âm S gây ra t i m t ñi m M là L N u ti n thêm m t kho ng d = 50m thì m c cư ng ñ âm tăng thêm 10dB Kho ng cách SM là SÓNG CƠ - ð s 16 - ðT: 0168 9.9 9 6.1 87 Di n ñàn: http://lophocthem.net - vuhoangbg@gmail.com A 73,12cm B 7,312m C 73,12m D 7,312km Câu 33: M t ngư i ñ ng cách m t ngu n âm m t kho ng l .. . sóng ngang(S) và sóng d c(P) Bi t r ng v n t c c a sóng S là 34,5km/s và c a sóng P là 8km/s M t máy ñ a ch n ghi ñư c c sóng S và sóng P cho th y r ng sóng S ñ n s m hơn sóng P là 4 phút Tâm ñ ng ñ t cách máy ghi là C 2500km D 5000km A 25km B 250km Câu 38: Ch n câu tr l i không ñúng M t âm LA c a ñàn dương c m (pianô) và m t âm LA c a ñàn vĩ c m (violon) có th có cùng A ñ cao B cư ng ñ C ñ to D âm. .. ra thì A ho âm b c 2 có cư ng ñ l n hơn cư ng ñ âm cơ b n B t n s ho âm b c 2 g p ñôi t n s âm cơ b n C t n s âm cơ b n l n g p ñôi t n s ho âm b c 2 D t c ñ âm cơ b n g p ñôi t c ñ âm b c 2 Câu 14: S phân bi t âm thanh v i h âm và siêu âm d a trên A b n ch t v t lí c a chúng khác nhau B bư c sóng và biên ñ dao ñ ng c a chúng C kh năng c m th sóng cơ c a tai ngư i D m t lí do khác Câu 15: các r p hát .. . Hai âm có cùng ñ cao, chúng có ñ c ñi m nào trong các ñ c ñi m sau? A cùng biên ñ B cùng bư c sóng trong m t môi trư ng C cùng t n s và bư c sóng D cùng t n s Câu 26: T n s do dây ñàn phát ra không ph thu c vào y u t nào sau ñây ? A ð b n c a dây B Ti t di n dây C ð căng c a dây D Ch t li u dây Câu 27: C m giác v âm ph thu c nh ng y u t nào sau ñây ? A Ngu n âm và môi trư ng truy n âm B Ngu n âm v .. . truy n âm và tai ngư i nghe D Tai ngư i nghe và th n kính thính giác Câu 28: ð cao c a âm ph thu c vào y u t nào sau ñây ? A ð ñàn h i c a ngu n âm B Biên ñ dao ñ ng c a ngu n âm C T n s c a ngu n âm D ð th dao ñ ng c a ngu n âm Câu 29: M t máy ño ñ sâu c a bi n d a vào nguyên lý ph n x sóng siêu âm, sau khi phát sóng siêu âm ñư c 0,8s thì nh n ñư c tín hi u siêu âm ph n x l i Bi t t c ñ truy n âm trong