Thông tin tài liệu
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 1 I. KIN THC SÓNG ÂM 1. Khái nim và c im a. Khái nim: Sóng âm là s lan truyn các dao ng âm trong các môi trng rn, lng, khí. b. c im: - Tai con ngi ch có th cm nhn c (nghe c) các âm có tn s t 16 Hz n 20000Hz - Các sóng âm có tn s nh hn 16 Hz c gi là h âm - Các sóng âm có tn s ln hn 20000 Hz c gi là siêu âm - Tc truyn âm gim trong các môi trng theo th t : rn, lng, khí. Tc truyn âm ph thuc vào tính cht môi trng, nhit ca môi trng và khi lng riêng ca môi trng. Khi nhit tng thì tc truyn âm cng tng. 2. Các c trng sinh lý ca âm Âm có 3 c trng sinh lý là : cao, to và âm sc. Các c trng ca âm nói chung ph thuc vào cm th âm ca tai con ngi a. cao - c trng cho tính trm hay bng ca âm, ph thuc vào tn s âm - Âm có tn s ln gi là âm bng và âm có tn s nh gi là âm trm b. to Là i lng c trng cho tính to hay nh ca âm, ph thuc vào tn s âm và mc cng âm Cng âm : Là nng lng mà sóng âm truyn trong mt n v thi gian qua mt n v din tích t vuông góc vi phng truyn âm. Công thc tính W P I = = t.S S , trong ó P là công sut ca ngu!n âm, S là din tích min truyn âm Khi âm truyn trong không gian thì vi sóng cu thì S là din tích mt cu S=4∀R 2 n v : P(W), S(m 2 ), I(W/ m 2 ). Mc cng âm : 0 ( ) lg I L B I = Hoc 0 ( ) 10.lg I L dB I = Trong ó I là cng âm ti im cn tính, I0 là cng âm chu#n (âm ng vi tn s f = 1000 Hz) có giá tr là I o = 10 -12 W/m2 ∃ f = 1000Hz: cng âm chu#n. Trong thc t thì ngi ta thng s% dng n v nh hn Ben tính mc cng âm, ó là dexiBen (dB) c. Âm sc Là i lng c trng cho sc thái riêng ca âm, giúp ta có th phân bit c hai âm có cùng cao, cùng to. Âm sc ph thuc vào dng ! th dao ng ca âm (hay tn s và biên âm) 3. Nhc âm và tp âm CH 4: SÓNG ÂM . HIU NG DOPPLER http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 2 - Nhc âm là nh&ng âm có tn s xác nh và ! th dao ng là ng cong hình sin - Tp âm là nh&ng âm có tn s không xác nh và ! th dao ng là nh&ng ng cong phc tp. 4. Ha âm Mt âm khi phát ra c tng hp t mt âm c bn và các âm khác gi là ha âm Âm c bn có tn s f1 còn các ha âm có tn s b∋ng bi s tng ng vi âm c bn. Ha âm bc hai có tn s f2 = 2f1 Ha âm bc ba có tn s f3 = 3f1… Ha âm bc n có tn s fn = n.f1 => Các ha âm lp thành mt cp s cng vi công sai d = f1 5. Ngng nghe, ngng au, min nghe c • Ng(ng nghe : là giá tr nh nht ca mc cng âm mà tai con ngi có th nghe c • Ng(ng au : là giá tr ln nht ca mc cng âm mà tai con ngi có th ch u ng c • Min nghe c : là giá tr ca mc cng âm trong khong gi&a ng(ng nghe và ng(ng au. HIU NG P-PLE Hiu ng p – Le : là hin tng tn s ca máy thu thay i khi có s chuyn ng tng i gi&a máy thu và ngu!n âm. Công thc tng quát: ' M S v v f f v v ± = . Máy thu chuyn ng li gn ngu!n thì ly du “+” trc v M , ra xa thì ly du “-“. Ngu!n phát chuyn ng li gn ngu!n thì ly du “-” trc v S , ra xa thì ly du “+“. a) Khi ngun âm ng yên phát ra tn s f, ngi quan sát chuyn ng vi tc v M . + Khi ngi chuyn ng li gn ngu!n âm vi tc M v , ngi ó thu c tn s f’ M v + v f' = f v , v là tc truyn sóng trong môi trng. + Khi ngi chuyn ng ra xa ngu!n âm vi tc M v , ngi ó thu c tn s f’ M v - v f' = f v , v là tc truyn sóng trong môi trng. b) Khi ngun âm chuyn ng vi tc v s phát ra tn s f, ngi quan sát ng yên. + Khi ngu!n chuyn ng li gn ngi quan sát vi tc S v , ngi ó thu c tn s f’. S v f' = f v - v + Khi ngu!n chuyn ng ra xa ngi quan sát vi tc S v , ngi ó thu c tn s f’. S v f' = f v + v Chú ý: Khi sóng phn x thì tn s sóng không thay i. Khi gp vt cn c nh thì sóng phn x tr∃ thành ngu!n âm mi có tn s b∋ng tn s khi n vt cn nhn c. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 3 II.CÁC DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1. TÌM CÁC I L NG !C TRNG SÓNG ÂM PH∀NG PHÁP 1) Mc cng âm ti mt im L: + Khi tính theo n v Ben: ( ) 0 lg B I L I = + Khi tính theo n v xiBen: ( ) 0 10lg dB I L I = n v mc cng âm là Ben(B) hoc xiben(dB) Trong thc t ngi ta thng dùng là xiben(dB) 2) Cng âm ti mt im M ( M I ): a) Khi cho mc cng âm L: ( ) ( ) ( ) 10 0 0 .10 .10 dB B L L M I I I= = b) Khi cho công su#t và kho∃ng cách t% ngun &n im ta xét: Khi ngu!n âm phát ra sóng cu có công sut P thì: + Nng lng sóng phân b u trên b mt din tích mt sóng: S= 2 4 R π + Công sut ca ngu!n sóng . M P I S = Cng âm ti M cách S mt on R là: 2 4 M P P I S R π = = (W/m 2 ) Công thc toán cn nh: Lg(10 x ) = x; a =lgx x=10 a ; lg( a b ) = lga-lgb 3. Tn s do àn phát ra (hai u dây c ∋nh là nút sóng): ( n N*) 2 v f n l = ∈ )ng vi n = 1 âm phát ra âm c bn có tn s 1 2 v f l = k = 2,3,4… có các ho âm bc 2 (tn s 2f1), bc 3 (tn s 3f1)… 4. Tn s do ng sáo phát ra (mt u b t kín, mt u h∃ mt u là nút sóng, mt u là bng sóng) 4 v f m l = m: s t nhiên l∗ vi m=1 âm phát ra âm c bn có tn s 1 4 v f l = m=3,5… có các ho âm bc 3 (tn s 3f1), bc 5 (tn s 5f1)… VÍ D( MINH H)A VD1. Mt ngi áp tai vào ng ray tàu ha nhe ting búa g vào ng ray cách ó 1 km. Sau 2,83 s ngi ó nghe ting búa g truyn qua không khí. Tính tc truyn âm trong thép làm ng ray. Cho bit tc 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. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 4 VD2: Sóng âm truyn trong thép vi vn tc 5000(m/s) . Hai im trong thép dao ng lch pha nhau 90 0 mà gn nhau nht thì cách nhau mt on 1,5(m). Tn s dao ng ca âm là : A. 833(Hz) B. 1666(Hz) C. 3,333(Hz) D. 416,5(Hz) HD: lch pha 2 2 d Suy ra bc sóng 2 .1,5 6 2 m mà 5000 833( ) 6 v f Hz VD3: Hai âm có mc cng âm chênh lch nhau 20 dB. T s ca cng âm ca chúng là bao nhiêu? HD: Áp dng công thc tính mc cng âm ta có: Vy t s cng âm ca hai âm ó là 100 ln. VD4: Mt ngi ng cách ngu!n âm mt khong d thì cng âm là I. Khi ngi ó tin ra xa ngu!n âm mt on 40m thì cng âm gim ch còn I/9. Tính khong cách d. HD: Ta có: VD5: Ti mt im A n∋m cách xa ngu!n âm O (coi nh ngu!n im) mt khong ( ) mOA 1 = , mc cng âm là ( ) dBL A 90 = . Cho bit ng(ng nghe ca âm chu#n ( ) 212 0 /10 mWI − = . 1) Tính cng A I ca âm ó ti A 2) Tính cng và mc cng ca âm ó ti B n∋m trên ng OA cách O mt khong ( ) m10 . Coi môi trng là hoàn toàn không hp th âm. 3) Gi s% ngu!n âm và môi trng u +ng hng. Tính công sut phát âm ca ngu!n O. HD: 1) Mc cng âm ti A tính theo n v (dB) là: 9 00 1090lg10 =⇔== I I I I L A ( ) 239129 0 /1010.1010. mWII −− === 2) Công sut âm ca ngu!n O b∋ng công sut âm trên toàn din tích mt c u bán kính OA và b∋ng công sut âm trên toàn din tích mt cu bán kính OB tc là: ( ) 1 0 BBAA SISIW == Trong ó BA II , là cng âm ti A và B; BA SS vµ là din tích các mt cu tâm O bán kính OA và OB. ( t v, hình ) + T ó 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 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 5 + Mc cng ca âm ó ti B là: ( ) dB I I L B B 70 10 10 lg10lg10 12 5 0 === − − . 3) Công sut ca ngu!n âm tính theo (1), b∋ng nng lng truyn qua din tích mt cu tâm O bán kính OA trong 1 giây ( ) WOAISIW AAA 3232 0 10.6,121.4.10.4 −− ≈=== ππ VD6: Mc cng âm ti mt v trí tng thêm 30dB. Hi cng âm ti v trí ó tng lên bao nhiêu ln? A. 1000 ln B. 10000 ln C. 100 ln D. 10 ln HD: Chn 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: Mt cái loa có công sut 1W khi m∃ ht công sut bit cng âm chu#n I 0 = 10 -12 W/m 2 . Hi a) Cng âm ti dim cách nó 400cm là bao nhiêu. b) Mc cng âm ti ó là bao nhiêu. HD: a) Ta có Nng lng sóng phân b u trên b mt din tích mt sóng: S= 2 4 R π Mà công sut ngu!n phát là : P =I.S Cng âm ti im 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) Mc cng âm ti ó: ( ) 12 0 0,013 10lg 10lg 101,14 10 dB I L dB I − = = = VD8: Mc cng âm do ngu!n S gây ra ti im M là L, khi cho S tin li gn M mt on 62m thì mc cng âm tng thêm 7dB. a) Tính khong cách tà S n M. b) Bit mc cng âm ti M là 73dB Tính công sut ca ngu!n phát. HD:Cng âm lúc u: 2 4 P P I S R π = = (1) Cng âm sau khi tin li gàn S mt on 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 0 2 0 ' ' 4 ( ) 10lg 10lg 10lg 4 ( ) I P I I R d I P I I R π π − = = 2 10lg( ) 20.lg( ) R R R d R d = = − − 7 20.lg 62 R R ⇔ = − 0,35 lg 0,35 10 2,24 112 62 62 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 ó công sut ca ngu!n phát là: . M P I S = = 2 4 R π .I M =4 π (112) 2 .2.10 -5 = 3,15W. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 6 VD9. Loa ca mt máy thu thanh có công sut P = 2 W. a) Tính mc cng âm do loa to ra ti mt im cách máy 4 m. b) ti im y mc cng âm ch còn 70 dB, phi gim nh công sut ca loa bao nhiêu ln? 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. Vy phi gim nh công sut ca loa 1000 ln. VD10: 1) Mc cng ca mt âm là ( ) dBL 30 = . Hãy tính cng ca âm này theo ∗n v∋ 2 / mW Bi&t cng âm chu+n là ( ) 212 0 /10 mWI − = . 2) Cng âm t,ng 100 ln thì mc cng âm t,ng bao nhiêu dB? HD: 1) Mc cng âm tính theo n v (dB) là: ( ) 293123 0 3 00 /1010.1010.1030lg10 mWII I I I I L −− === =⇔== . 2) Mc cng âm tính theo n v (dB) là: ( ) 0 lg10 I I dBL = + Khi cng tng 100 ln tc là b∋ng 100 I thì ( ) 00 lg1020 100 lg10' I I I I dBL +== . + Vy mc cng âm tng thêm ( ) dB20 . VD11. Mt sóng âm truyn trong không khí. Mc cng âm ti im M và ti im N ln lt là 40 dB và 80 dB. Bit cng âm ti M là 0,05 W/m 2 . Tính cng âm ti 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 im O, A, B cùng n∋m trên mt n%a ng th+ng xut phát t O. Ti O t mt ngu!n im phát sóng âm +ng hng ra không gian, môi trng không hp th âm. Mc cng âm ti A là 60 dB, ti B là 20 dB. Tính mc cng âm ti trung im M ca on 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 im ca 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). http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 7 VD13 : Mt ngu!n âm S phát ra âm có tn s xác nh. Nng lng âm truyn i phân phi u trên mt cu tâm S bán kính d. B qua s phn x ca sóng âm trên mt t và các vt cn. Tai im A cách ngu!n âm S 100 m, mc cng âm là 20 dB. Xác nh v trí im B ti ó mc cng âm b∋ng 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. Mc cng âm ti v trí cách loa 1 m là 50 dB. Mt ngi xut phát t loa, i ra xa nó thì thy: khi cách loa 100 m thì không còn nghe c âm do loa ó phát ra n&a. Ly cng âm chu−n là I 0 = 10 -12 W/m 2 , coi sóng âm do loa ó phát ra là sóng cu. Xác nh ng(ng nghe ca tai ngi 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 ha âm liên tip do mt dây àn phát ra có tn s hn kém nhau 56 Hz. Tính tn s ca ha âm th ba do dây àn này phát ra. HD: Ta có: kf – (k – 1)f = 56 Tn s âm c bn: f = 56 Hz Tn s ha âm th 3 là: f 3 = 3f = 168 Hz. VD16:. Mt nhc c phát ra âm c bn có tn s f = 420 Hz. Mt ngi nghe c âm có tn s ln nht là 18000 Hz. Tìm tn s ln nht mà nhc c này có th phát ra tai ngi này còn nghe c. HD: Các âm mà mt nhc c phát ra có tn s f k = kf; (k ∈ N và f là tn s âm c bn). tai ngi này có th nghe c thì f k = kf ≤ 18000 k = f 18000 = 42,8. Vì k ∈ N nên k = 42. Vy: Tn s ln nht mà nhc c này phát ra tai ngi này nghe c là f k = 42f = 17640 Hz. VD17: Trong ng sáo mt u kín mt u h∃ có sóng dng vi tn s c bn là 110 Hz. Bit tc truyn âm trong không khí là 330 m/s. Tìm dài ca ng sáo. HD: http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 8 Ta có: λ = f v = 3 m. u kín ca ng sáo là nút, u h∃ là bng ca sóng dng nên chiu dài ca ng sáo là: L = 4 λ = 0,75 m. VD18: Mt ngu!n âm O xem nh ngu!n im, phát âm trong môi trng +ng hng và không hp th âm. Ng(ng nghe ca âm ó là . Ti mt im A ta o c mc cng âm là L = 70 dB. Cng âm I ti A có giá tr là: A. 7 2 W 10 m B. 7 2 W 10 m C. 5 2 W 10 m D. 2 W 70 m HD: Xét ti im A ta có: L = 10 = 70. => = 7 => = => I = => Vy chn C. VD19: Mt sóng âm có dng hình cu c phát ra t ngu!n có công sut 1W. gi s% r∋ng nng lng phát ra c bo toàn. Hi cng âm ti im cách ngu!n ln lt là 1,0m và 2,5m : A.I 1 ≈ 0,07958W/m 2 ; I 2 ≈ 0,01273W/m 2 B.I 1 ≈ 0,07958W/m 2 ; I 2 ≈ 0,1273W/m 2 C.I 1 ≈ 0,7958W/m 2 ; I 2 ≈ 0,01273W/m 2 D.I 1 ≈ 0,7958W/m 2 ; I 2 ≈ 0,1273W/m 2 HD: I 1 2 1 4. .1 π = = 0,079577 W/m 2 . ; I 2 2 1 4. .2.5 π = = 0,01273W/m 2 . VD20: Mt nhc c phát ra âm có tn s âm c bn là f = 420(Hz). Mt ngi có th nghe c âm có tn s cao nht là 18000 (Hz). Tn s âm cao nht mà ngi này nghe c do dng c này phát ra là: A. 17850(Hz) B. 18000(Hz) C. 17000(Hz) D. 17640(Hz) HD: Chn D HD: f n = n.f cb = 420n (n ∈ N) Mà f n ≤ 18000 420n ≤ 18000 n ≤ 42. f max = 420 x 42 = 17640 (Hz) VD21: Chn câu tr li úng. Cng âm ti mt im trong môi trng truyn âm là 10 - 5 W/m 2 . Bit cng âm chu#n là I 0 = 10 -12 W/m 2 . Mc cng âm ti im ó b∋ng: A. 60dB. B. 80dB. C. 70dB. D. 50dB. HD: Chn C HD: 12 5 0 10 ( ) 10 l og 10 l og 70( ) 10 I L dB dB I − − = = = VD22: Mt máy bay bay ∃ cao h 1 = 100 mét, gây ra ∃ mt t ngay phía di mt ting !n có mc cng âm L 1 =120 dB. Mun gim ting !n ti mc ch u c L 2 = 100 dB thì máy bay phi bay ∃ cao: A. 316 m. B. 500 m. D. 1000 m. D. 700 m. HD: ( ) 2 1 2 2 1 0 0 1 I I I L L 10 lg log 10 lg dB I I I − = − = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 9 ( ) 2 2 2 1 2 1 1 1 2 I I 1 h L L 20 dB lg 2 I I 100 h − = − = − = = ( ) 1 2 1 2 h 1 h 10h 1000 m h 10 = = = VD23 Mt ngu!n âm S phát ra âm có tn s xác nh. Nng lng âm truyn i phân phi u trên mt cu tâm S bán kính d. B qua s phn x ca sóng âm trên mt t và các vt cn. Tai im A cách ngu!n âm S 100 m, mc cng âm là 20 dB. Xác nh v trí im B ti ó mc cng âm b∋ng 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. VD24: Ngu!n âm ti O có công sut không i. Trên cùng ng th+ng qua O có ba im A, B, C cùng n∋m v mt phía ca O và theo th t xa có khong cách ti ngu!n tng dn. Mc cng âm ti B kém mc cng âm ti A là a (dB), mc cng âm ti B hn mc cng âm ti C là 3a (dB). Bit OA = 2 3 OB. Tính t s OC OA A. 81 16 B. 9 4 C. 27 8 D. 32 27 HD: Công thc liên h cng âm và công sut ngu!n phát : 2 P I 4 .d = Ta cn tính : C A d OC OA d = - Mc cng âm ti B kém mc cng âm ti A là a (dB) a A B A A 10 A B 0 0 B B I I I Ia L L a 10lg 10lg a lg 10 I I I 10 I ⇔ − = ⇔ − = ⇔ = ⇔ = .(1) - Mc cng âm ti B hn mc cng âm ti C là 3a (dB) 3a CB B B 10 B C 0 0 C C I I I I3a L L 3a 10lg 10lg 3a lg 10 I I I 10 I ⇔ − = ⇔ − = ⇔ = ⇔ = . (2) - Theo gi thit : B A d 2 3 OA OB 3 d 2 = ⇔ = . T (1) 2 a a a A B 10 10 10 B A I d 9 : 10 10 10 I d 4 = ⇔ = ⇔ = . - T (1) và (2) suy ra : 2 a 3a 2a 2a C A B A 10 10 5 5 B C C A dI I I . 10 .10 10 10 I I I d = ⇔ = ⇔ = 2 2 a a C 5 10 A d 9 81 10 10 d 4 16 ⇔ = = = = .=> A http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 10 VD25: Mt ngu!n âm c coi là ngu!n im phát sóng cu và môi trng không hp th âm. Ti mt v trí sóng âm có biên 0,12mm có cng âm ti im ó b∋ng 1,80W/m 2 . V trí sóng có biên b∋ng 0,36mm s, có cng âm ti im ó b∋ng bao nhiêu ? A. 0,60W/m 2 B. 2,70W/m 2 C. 5,40W/m 2 D. 16,2W/m 2 HD: Do ngu!n âm là ngu!n im phát sóng cu và môi trng không hp th âm, nên nng lng sóng âm phân b u trên các mt cu !ng tâm. Các v trí càng ∃ xa ngu!n, tc là thuc mt cu có bán kính càng ln thì nng lng sóng âm càng nh, do ó có biên càng nh. Nng lng sóng âm t l vi bình phng biên dao ng nên ta có: ( ) 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 I A A 0,36 I I 1,80. 16,2 W / m I A A 0,12 = = = = . Chn D VD26: Mc cng âm ti v trí cách loa 1 m là 50 dB. Mt ngi xut phát t loa, i ra xa nó thì thy: khi cách loa 100 m thì không còn nghe c âm do loa ó phát ra n&a. Ly cng âm chu−n là I 0 = 10 -12 W/m 2 , coi sóng âm do loa ó phát ra là sóng cu. Xác nh ng(ng nghe ca tai ngi này. HD: Ta có: I 1 = 2 1 4 R P π ; I 2 = 2 2 4 R P π 2 2 1 1 2 I R I R = = 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). BÀI TOÁN 2. BÀI TP HIU NG P - PLE PH∀NG PHÁP tìm các i lng liên quan n hiu ng p-ple ta vit các biu thc liên quan n i lng cn tìm và các i lng ã bit (chú ý n vic ly du trc vn tc ca ngu!n và ca máy thu, còn tn s âm do vt phn x phát ra chính là tn s âm do vt phn x thu c) => i lng cn tìm. 1. Ngun âm ng yên, máy thu chuyn ng vi v−n tc v M . * Máy thu chuyn ng li gn ngu!n âm thì thu c âm có tn s: ' M v v f f v + = * Máy thu chuyn ng ra xa ngu!n âm thì thu c âm có tn s: " M v v f f v − = 2. Ngun âm chuyn ng vi v−n tc v s , máy thu ng yên. * Máy thu chuyn ng li gn ngu!n âm vi vn tc v s thì thu c âm có tn s: ' S v f f v v = − * Máy thu chuyn ng ra xa ngu!n âm thì thu c âm có tn s: " S v f f v v = + Vi v là vn tc truyn âm, f là tn s ca âm. [...]... mc c V y t s c ng ng ng âm ca chúng âm ta có: âm ca hai âm ó là 100 ln VD4: M t ng i ng cách ngu!n âm m t kho ng d thì c ng âm là I Khi ng i ó tin ra xa ngu!n âm m t on 40m thì c ng âm gi m ch còn I/9 Tính kho ng cách d HD: Ta có: VD5: Ti m t i m A n∋m cách xa ngu!n âm O (coi nh ngu!n i m) m t kho ng OA = 1 (m ) , mc c ng âm là L A = 90 (dB ) Cho bit ng (ng nghe ca âm chu#n I 0 = 10 −12 (W... A ca âm ó ti A 2) Tính c ng và mc c ng ca âm ó ti B n∋m trên ng OA cách O m t kho ng 10 (m ) Coi môi tr ng là hoàn toàn không hp th âm 3) Gi s% ngu!n âm và môi tr ng u +ng h ng Tính công sut phát âm ca ngu!n O HD: 1) Mc c ng âm ti A tính theo n v (dB) là: L A = 10 lg ( I = I 0 10 9 = 10 −12.10 9 = 10 −3 W / m 2 ) I I = 90 ⇔ = 10 9 I0 I0 2) Công sut âm ca ngu!n O b∋ng công sut âm trên... I0 I0 + V y mc c ng âm tng thêm 20 (dB ) VD11 M t sóng âm truy n trong không khí Mc c ng âm ti i m M và ti i m N ln l t là 40 dB và 80 dB Bit c ng âm ti M là 0,05 W/m2 Tính c ng âm ti N HD ; Ta có: LN – LM = lg IN I I - lg M = lg N I0 I0 IM IN = IM.10 L N − LM = 500 W VD12 Ba i m O, A, B cùng n∋m trên m t n%a ng th+ng xut phát t O Ti O t m t ngu!n i m phát sóng âm +ng h ng ra không... http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD13 : M t ngu!n âm S phát ra âm có tn s xác nh Nng l ng âm truy n i phân phi u trên m t cu tâm S bán kính d B qua s ph n x ca sóng âm trên m t t và các v t c n Tai i m A cách ngu!n âm S 100 m, mc c ng âm là 20 dB Xác nh v trí i m B ti ó mc c ng âm b∋ng 0 HD : IA I I = 2; LB = lg B = 0 LA – LB = lg A = 2 I0 I0 IB P 2 2 IA d 4πd... vS , ng i ó thu c tn s f’ v f v + vS Chú ý: Khi sóng ph n x thì tn s sóng không thay i Khi g p v t c n c nh thì sóng ph n x tr∃ thành ngu!n âm mi có tn s b∋ng tn s khi n v t c n nh n c 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com II.CÁC D NG BÀI T P BÀI TOÁN 1 TÌM CÁC I L NG !C TR NG SÓNG ÂM PH ∀NG PHÁP 1) M
c c ng âm ti m t i m L: + Khi tính theo n v Ben: L( B... n v mc c ng âm là Ben(B) ho c xiben(dB) Trong th c t ng i ta th ng dùng là xiben(dB) 2) C ng âm ti m t i m M ( I M ): ( L( dB ) ) a) Khi cho m
c c ng âm L: I M = I 0 10 L = I 0 10 10 b) Khi cho công su#t và kho∃ng cách t% ngun &n i m ta xét: Khi ngu!n âm phát ra sóng cu có công sut P thì: + Nng l ng sóng phân b u trên b m t din tích m t sóng: S= 4π R 2 + Công sut ca ngu!n sóng P = I M S... din tích m t c u bán kính OA và b∋ng công sut âm trên toàn din tích m t cu bán kính OB tc là: W0 = I A S A = I B S B (1) Trong ó I A , I B là c ng âm ti A và B; S A vµ S B là din tích các m t cu tâm O bán kính OA và OB ( t v, hình ) + T ó rút ra: I B = I A SA 4π OA 2 12 = IA = 10 −3 2 = 10 −5 W / m 2 SB 4π OB 2 10 ( 4 ) http://lophocthem.com + Mc c ng ca âm ó ti B là: LB = 10 lg Phone:... sut bit c ng âm chu#n -12 2 I0 = 10 W/m H i a) C ng âm ti di m cách nó 400cm là bao nhiêu b) Mc c ng âm ti ó là bao nhiêu HD: a) Ta có Nng l ng sóng phân b u trên b m t din tích m t sóng: S= 4π R 2 Mà công sut ngu!n phát là : P =I.S C ng P P 1 = = = 0, 013W / m 2 2 2 S 4π R 4π 2,5 I 0, 013 = 10 lg = 10 lg −12 = 101,14dB I0 10 âm ti i m cách nó 250 cm là: I M = b) Mc c ng âm ti ó: L( dB... ) = lga-lgb b âm ti M cách S m t on R là: I M = Công th
c toán cn nh : Lg(10x) = x; a =lgx 3 Tn s do àn phát ra (hai u dây c ∋nh là nút sóng) : f =n v ( n ∈ N*) 2l f1 = v 2l )ng vi n = 1 âm phát ra âm c b n có tn s k = 2,3,4… có các ho âm b c 2 (tn s 2f1), b c 3 (tn s 3f1)… 4 Tn s do ng sáo phát ra (m t u b t kín, m t u h∃ u là bng sóng) f =m v 4l m t u là nút sóng, m t m: s... u là nút sóng, m t m: s t nhiên l∗ f1 = v 4l vi m=1 âm phát ra âm c b n có tn s m=3,5… có các ho âm b c 3 (tn s 3f1), b c 5 (tn s 5f1)… VÍ D( MINH H)A VD1 M t ng i áp tai vào ng ray tàu h a nhe ting búa g vào ng ray cách ó 1 km Sau 2,83 s ng i ó nghe ting búa g truy n qua không khí Tính tc truy n âm trong thép làm ng ray Cho bit tc âm trong không khí là 330 m/s HD: Ta có: ∆t = d d vkk . là âm bng và âm có tn s nh gi là âm trm b. to Là i lng c trng cho tính to hay nh ca âm, ph thuc vào tn s âm và mc cng âm Cng âm : Là nng lng mà sóng âm. Dao ng âm thanh có tn s trong min t 16Hz n 20kHz. B. V bn cht vt lí thì âm thanh, siêu âm và h âm u là sóng c. C. Sóng âm có th là sóng ngang. D. Sóng âm luôn là sóng dc th phân bit c hai âm có cùng cao, cùng to. Âm sc ph thuc vào dng ! th dao ng ca âm (hay tn s và biên âm) 3. Nhc âm và tp âm CH 4: SÓNG ÂM . HIU NG DOPPLER
Ngày đăng: 07/01/2015, 20:55
Xem thêm: lý thuyết và bài tập sóng âm, lý thuyết và bài tập sóng âm
