CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM CHUYÊN ĐỀ IV: SÓNG ÂM Sóng âm: Sóng âm sóng truyền môi trường khí, lỏng, rắn.Tần số sóng âm tần số âm - Sóng âm sóng dọc - Sóng âm không truyền chân không +Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz gây cảm giác âm tai người +Hạ âm : Những sóng học tần số nhỏ 16Hz gọi sóng hạ âm, tai người không nghe +siêu âm :Những sóng học tần số lớn 20000Hz gọi sóng siêu âm , tai người không nghe Các đặc tính vật lý âm a.Tần số âm: Tần số của sóng âm tần số âm W P b.+ Cường độ âm: I= = tS S Cường độ âm điểm cách nguồn đoạn R: I= P 4π R Với W (J), P (W) lượng, công suất phát âm nguồn I: cường độ âm (W/m2) S (m2) diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2) R: bán kính mặt cầu(hoặc khoảng cách từ điểm xét đến nguồn âm) + Mức cường độ âm: L(B) = lg => I I0 => L - L1 = lg I = 10 L I0 Hoặc L(dB) = 10.lg I I0 log a x = m => x = am ; log a = − log a b cường độ âm âm điểm M N 40dB 80dB Cường độ âm N lớn M lần ? ĐS :IN = 104 IM Bài : Một người đứng cách nguồn âm khoảng d cường độ âm I I Tìm d ĐS : d = 20cm Bài 10 : Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch 20dB Tỉ số cường độ âm Với I0 = 10-12 W/m2 gọi cường độ âm chuẩn f = 1000Hz Đơn vị mức cường độ âm Ben (B), thường dùng đềxiben (dB): 1B = 10dB c.Âm hoạ âm : Sóng âm nhạc cụ phát tổng hợp nhiều sóng âm phát lúc Các sóng có tần số f, 2f, 3f, ….Âm có tần số f hoạ âm bản, âm có tần số 2f, 3f, … hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp hoạ âm tạo thành phổ nhạc âm nói -Đồ thị dao động âm : nhạc âm nhạc cụ khác phát hoàn toàn khác -Ngưỡng nghe: cường độ âm nhỏ ứng với tần số âm chuẩn 1000Hz mà tai người bắt đầu có cảm giác âm -Ngưỡng đau: cường độ âm lớn mà tai người bắt đầu có cảm giác âm a = loga – logb ; b ; người xa thêm đoạn 40cm cường độ âm giảm I2 I I I −lg =lg =10 L2 −L1 I0 I0 I1 I1 Thường sủ dụng công thức : log b Bài : Cho cường độ âm chuẩn I0 =10-12W/m2 Tính cường độ âm sóng âm có mức cường độ âm 80dB ĐS :10-4 (w/m2) Bài : Cho cường độ âm chuẩn I0 =10-12W/m2 Mức cường độ âm truyền đến tai người 60dB Hãy xác định cường độ âm truyền đến tai người ĐS: 10-6 (W/m2) Bài : Tại điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) khoảng N A = 1m có mức cường độ âm LA = 90dB Biết ngưởng nghe I o = 0,1 n(w/m2 ) Cường độ âm A ? ĐS : 10-1 W/m2 Bài : Mức cường độ âm giảm 30dB Hỏi cường độ âm thay đổi, tăng giảm ? ĐS : giảm 1000 lần Bài : Tại điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) khoảng NA = 1m có mức cường độ âm LA = 90dB biết ngưởng nghe âm I o = 0,1 n(w/m2 ) Mức cường độ âm điểm B cách N khoảng NB = 10m ? ĐS :7B Bài 6: Tại điểm A cách nguồn âm N ( nguồn điểm ) khoảng NA = 1m có mức cường độ âm LA = 90dB Tính công suất nguồn âm N ĐS : p = π 10-3 (W) Bài 7: Một người có ngưởng nghe âm có tần số 50 Hz 10 -7 (W/m2 ), ngưởng đau 10W/m2 Hãy xác định miền nghe tai người ĐS: 50dB ≤ L ≤ 130dB Bài 8: ( Đề thi đại học năm 2009 ) Một sóng âm truyền không khí Mức log a x n = n log a x log(a.b) = loga + logb chúng ? ĐS : I2 = 102 = 100 I1 Bài 11: Một người đứng hai loa A B Khi loa A bật người nghe âm có mức cường độ 76dB Khi loa B bật nghe âm có mức cường độ 80 dB Nếu bật hai loa nghe âm có mức cường độ bao nhiêu? ĐS :8,1455 B = 81,46dB Bài 12: Ngưỡng đau tai người nghe 10 -12 W/m2 Mức cường độ âm ứng với ngưỡng đau 130 dB cường độ âm tương ứng là: A 1W/m2 B 10W/m2 C.15W/m2 D.20W/m2 Bài 13: Tại điểm A cách nguồn âm N (coi nguồn điểm) khoảng (m) có mức cường độ âm LA = 60 (dB) Biết ngưỡng nghe âm I = 10–10(W/m2) Cường độ âm A là: A.10–4 (W/m2) B.10–2 (W/m2) C.10–3 (W/m2) D.10–5 (W/m2) Bài 14: Cho cường độ âm chuẩn I0=10-12 W/m2 Tính cường độ âm sóng âm có mức cường độ âm 80 dB A.10-2W/m2 B 10-4W/m2 C 10-3W/m2 D 10-1W/m2 Bài 15: Đề ĐH _2005)Tại điểm A nằm cách nguồn âm N (Nguồn điểm )một khoảng NA = m, có mức cường độ âm L A = 90 dB Biết ngưỡng nghe âm I0 = 0,1n W/m2 Cường độ âm A là: A IA = 0,1 nW/m2 B IA = 0,1 mW/m2 C IA = 0,1 W/m2 D IA = 0,1 GW/m2 Bài 16: (CĐ 2008): Đơn vị đo cường độ âm A Oát mét (W/m) B Ben (B) C Niutơn mét vuông (N/m2 ) D Oát mét vuông (W/m2 ) Bài 16: Gọi Io cường độ âm chuẩn Nếu mức cường độ âm 1(dB) cường độ âm A Io = 1,26 I B I = 1,26 Io C Io = 10 I D I = 10 Io Bài 17: Chọn câu trả lời Cường độ âm điểm môi trường truyền âm 10-5W/m2 Biết cường độ âm chuẩn I = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm điểm bằng: A 60dB B 80dB C 70dB D 50dB Bài 18: Một máy bay bay độ cao h 1= 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm L 1=120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu L2 = 100 dB máy bay phải bay độ cao: A 316 m B 500 m C 1000 m D 700 m Bài 19: Một nguồn âm nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian Giả sử hấp thụ phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10m mức cường độ âm 80dB Tại điểm cách nguồn âm 1m mức cường độ âm A 90dB B 110dB C 120dB D 100dB Bài 20: Trong một phòng nghe nhạc, tại một vị trí: Mức cường độ âm tạo từ nguồn âm là 80dB, mức cường độ âm tạo từ phản xạ ở bức tường phía sau là 74dB Coi bức tường không hấp thụ lượng âm và sự phản xạ âm tuân theo định luật phản xạ ánh sáng Mức cường độ âm toàn phần tại điểm đó là A 77 dB B 80,97 dB C 84,36 dB D 86,34 dB Bài 21: Tại điểm nghe đồng thời hai âm: am truyền tới có mức cường độ âm 65dB, âm phản xạ có mức cường độ âm 60dB Mức cường độ âm toàn phần điểm là? A 5dB B 125dB C 66,19dB D 62,5dB Bài 22: Một nguồn âm phát sóng âm đẳng hướng theo mọi phương Một người đứng cách nguồn âm 50m nhận được âm có mức cường độ 70dB Cho cường độ âm chuẩn 10-12W/m2, π= 3,14.Môi trường không hấp thụ âm Công suất phát âm của nguồn A 0,314W B 6,28mW C 3,14mW D 0,628W Bài 23: Người ta đo mức cường độ âm điểm A 90 dB điểm B 70dB Hãy so sánh cường độ âm A (IA) với cường độ âm B (IB) A IA = 9IB/7 B IA = 30 IB C IA = IB D IA = 100 IB Bài 24: Cường độ âm tăng gấp lần mức cường độ âm tương ứng tăng thêm Ben A 10 lần B 100 lần C 50 lần D 1000 lần Bài 25:(Đề ĐH _2008)Một thép mỏng, đầu cố định, đầu lại kích thích để dao động với chu kì không đổi 0,08 s Âm thép phát A âm mà tai người nghe B nhạc âm C hạ âm D siêu âm Bài 26: Khi cường độ âm tăng gấp 1000 lần mức cường độ âm tăng: A.100dB B.30dB C.20dB D.40dB Bài 27: Người ta đặt chìm nước nguồn âm có tần số 725Hz vận tốc truyền âm nước 1450m/s Khoảng cách hai điểm gần nước dao động ngược pha là: A 0,25m B 1m C 0,5m D 1cm Bài 28: Một sóng hình cầu có công suất 1W, giả sử lượng phát bảo toàn Cường độ âm điểm M cách nguồn âm 250m là: A ≈ 13mW/m2 B ≈ 39,7mW/m2 C ≈ 1,3.10-6W/m2 D ≈ 0,318mW/m2 Bài 29: Một loa có công suất 1W mở hết công suất, lấy π =3,14 Mức cường độ âm điểm cách 400cm là: A ≈ 97dB B ≈ 86,9dB C ≈ 77dB D ≈ 97B Bài 30: (CĐ-2012) : Xét điểm M môi trường đàn hồi có sóng âm truyền qua Mức cường độ âm M L (dB) Nếu cường độ âm điểm M tăng lên 100 lần mức cường độ âm điểm A 100L (dB) B L + 100 (dB) C 20L (dB) D L + 20 (dB) Bài 31: ( CD 2010): Tại vị trí môi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Bài 32: Một nhạc cụ phát âm có tần số âm f = 420(Hz) Một người nghe âm có tần số cao 18000 (Hz) Tần số âm cao mà người nghe dụng cụ phát là: A 17850(Hz) B 18000(Hz) C 17000(Hz) D.17640(Hz) Bài 33: Công suất âm cực đại máy nghe nhạc gia đình 10W Cho truyền khoảng cách 1m, lượng âm bị giảm % so với lần đầu hấp thụ môi trường truyền âm.Biết I0 = 10-12 W/m2, Nếu mở to hết cỡ mức cường độ âm khoảng cách m A 102 dB B 107 dB C 98 dB D 89 dB