TỔNG hợp DAO ĐỘNG

SÓNG ÂM HỌC. 1. Định nghĩa: Sóng âm là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí. 2. Phân loại sóng âm (Dựa vào tần số): Sóng âm nghe được: Là sóng âm có tần số trong khoảng từ 16Hz đến 20000Hz gây ra cảm giác thính giác. Sóng siêu âm: Là sóng âm mà có tần số lớn hơn 20000Hz không gây ra cảm giác thính giác ở người. Sóng hạ âm: Là sóng âm mà có tần số nhỏ hơn 16Hz không gây ra cảm giác thính giác ở người. Nhạc âm và tạp âm: Nhạc âm là âm có tần số xác định (VD.mỗi nốt nhạc Đồ, rê, mi, fa, sol, la, si, đô là nhạc âm). Tạp âm là âm có tần số không xác định (tiếng trống, tiếng cồng chiêng, tiếng ồn ào ngoài phố...) Chú ý: trong chất lỏng và chất khí sóng âm là sóng dọc còn trong chất rắn sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc 3. Các đặc trưng vật lý của sóng âm: Là các đặc trưng có tính khách quan định lượng, có thể đo đạc tính toán được. Bao gồm các đại lượng như: Chu kì, tần số, biên độ, năng lượng, cường độ, mức cường độ, đồ thị... a. Cường độ âm I(Wm2): I = E t.S = P S . Với E(J), P(W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn; S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR2) b.Mức cường độ âm: 0 ( ) log I I L B  hoặc 0 ( ) 10.log I I L dB  (công thức thường dùng) (Ở tần số âm ƒ = 1000Hz thì I0 = 1012 Wm2 gọi là cường độ âm chuẩn) Chú ý: Để cảm nhận được âm thì cường độ âm âm I  I0 hay mức cường độ âm l  0 c. Công thức suy luận: Trong môi trường truyền âm, xét 2 điểm A và B có khoảng cách tới nguồn âm lần lượt là RA và RB, ta đặt n = B A R R log khi đó: IB = 102n.IA và LB = LA + 20.n (dB) 4. Các đặc trưng sinh lý của âm: Là các đặc trưng có tính chủ quan định tính, do sự cảm nhận của thính giác người nghe. Bao gồm: Độ to, độ cao, âm sắc... 5. Bảng liên hệ giữa đặc trưng sinh lý và đặc trưng vật lý của sóng âm. Đặc trưng sinh lý của âm Đặc trưng vật lý của sóng âm Độ cao Âm cao (thanh – bổng) có tần số lớn Âm thấp (trầm – lắng) có tần số nhỏ Ở cùng một cường độ, âm cao dễ nghe hơn âm trầm Tần số hoặc chu kì Độ to Ngưỡng nghe là cường độ âm nhỏ nhất mà còn cảm nhận được Ngưỡng đau là cường độ âm đủ lớn đem lại cảm giác đau nhức tai.  Miền nghe được có cường độ thuộc khoảng ngưỡng nghe và ngưỡng đau Mức cường độ âm (biên độ, năng lượng, tần số âm) Âm sắc Là sắc thái của âm thanh Đồ thị âm (bao gồm: Biên độ, năng lượng, tần số âm và cấu tạo nguồn phát âm) CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 419 . Nhận xét nào sau đây là sai khi nói về sóng âm? A. Sóng âm là sóng cơ học truyền được trong cả 3 môi trường rắn, lỏng, khí. B. Trong cả 3 môi trường rắn, lỏng, khí sóng âm trong luôn là sóng dọc. C. Trong chất rắn sóng âm có cả sóng dọc và sóng ngang. D. Sóng âm nghe được có tần số từ 16 Hz đến 20 kHz Câu 420 . Trong các nhạc cụ thì hộp đàn có tác dụng: A. Làm tăng độ cao và độ to âm. B. Giữ cho âm có tần số ổn định. C. Vừa khuếch đại âm, vừa tạo ra âm sắc riêng của âm do đàn phát ra. D. Tránh được tạp âm và tiếng ồn làm cho tiếng đàn trong trẻo. Câu 421 . Một lá thép mỏng dao động với chu kì T = 102s. Hỏi sóng âm do lá thép phát ra là: A. Hạ âm B. Siêu âm C. Tạp âm. D. Âm thuộc vùng nghe được Câu 422 . Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng âm? A. Tạp âm là âm có tần số không xác định. B. Những vật liệu như bông, nhung, xốp truyền âm tốt. C. Vận tốc truyền âm tăng theo thứ tự môi trường: rắn, lỏng, khí. D. Nhạc âm là âm do các nhạc cụ phát ra. Câu 423 . 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 truyền trong một môi trường D. Hai nguồn âm cùng pha dao động. Câu 424 . Điều nào sau đây là sai khi nói về sóng âm nghe được? A. Sóng âm là sóng dọc khi truyền trong các môi trường lỏng hoặc khí. B. Sóng âm có tần số nằm trong khoảng từ 16Hz đến 20000 Hz. C. Sóng âm không truyền được trong chân không. D. Vận tốc truyền sóng âm không phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường. Câu 425 . Điều nào sau đây là đúng khi nói về sóng âm? A. Trong khi sóng truyền đi thì năng lượng vẫn không truyền đi vì nó là đại lượng bảo toàn. B. Âm sắc phụ thuộc vào các đặc tính vật lý của âm như biên độ, tần số và cấu tạo của vật phát nguồn âm. C. Độ to của âm chỉ phụ thuộc vào biên độ dao động của sóng âm D. Độ to của âm chỉ phụ thuộc tần số âm. Câu 426 . Những đại lượng sau. Đại lượng nào không phải là đặc tính sinh lý của âm? A. Độ to B. Độ cao C. Âm sắc D. Cường độ Câu 427 . Khi một sóng âm truyền từ không khí vào nước thì: A. Bước sóng giảm đi. B. Tần số giảm đi. C. Tần số tăng lên. D. Bước sóng tăng lên. Câu 428 . Âm do hai nhạc cụ phát ra luôn khác nhau về: A. Độ cao. B. Âm sắc. C. Cường độ D. Về cả độ cao, cường độ và âm sắc Câu 429 . Trong một buổi hòa nhạc, một nhạc công gảy nốt La3 thì mọi người đều nghe được nốt La3. Hiện tượng này có được là do tính chất nào sau đây? A. Khi sóng truyền qua, mọi phân tử của môi trường đều dao động với cùng tần số bằng tần số của nguồn B. Trong một môi trường, vận tốc truyền sóng âm có giá trị như nhau theo mọi hướng C. Trong quá trình truyền sóng âm, năng lượng của sóng được bảo toàn D. Trong quá trình truyền sóng bước sóng không thay đổi Câu 430 . Trong bài hát “Tiếng đàn bầu” của nhạc sĩ Nguyễn Đình Phúc, phổ thơ Lữ Giang có những câu “...cung thanh là tiếng mẹ, cung trầm là giọng cha...” hay “...ôi cung thanh cung trầm, rung lòng người sâu thẳm...”. Ở đây “ Thanh” và “ Trầm” là nói đến đặc điểm nào của âm A. Độ to của âm B. Âm sắc của âm C. Độ cao của âm D. Năng lượng của âm. Câu 431 . Chọn đáp án sai. A. Cường độ âm I là công suất mà sóng âm truyền qua một một đơn vị diện tích vuông góc với phương truyền: I = PS. B. Mức cường độ âm L được xác định bởi công thức 0 ( ) 10.log I I L dB  C. Đơn vị thông dụng của mức cường độ âm là Ben. D. Khi cường độ âm tăng 1000 lần thì mức cường độ âm L tăng 30 dB. Câu 432 . Độ to nhỏ của một âm mà tai cảm nhận được sẽ phụ thuộc vào: A. Cường độ và biên độ của âm B. Cường độ âm C. Cường độ và tần số của âm D. Tần số của âm. Câu 433 . Một người đứng ở gần chân núi hét lớn tiếng thì sau 7s nghe thấy tiếng vang từ núi vọng lại. Biết tốc độ âm trong không khí là 330ms. Khoảng cách từ chân núi đến người đó bằng: A. 4620m. B. 2310m. C. 1775m. D. 1155m. Câu 434 . Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm ở trong khoảng: A. từ 0dB đến 1000dB B. từ 10dB đến 100dB C. từ 0B đến 13dB D. từ 0dB đến 130dB. Câu 435 . Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì không đổi và bằng 0,08s. Âm do lá thép phát ra là: A. siêu âm. B. nhạc âm. C. hạ âm. D. âm thanh. Câu 436 . Một người đứng cách nguồn âm tối đa bao nhiêu thì cảm thấy nhức tai. Biết nguồn âm có kích thước nhỏ và có công suất là 125,6W, giới hạn nhức tai của người đó là 10Wm2 . A. 1m B. 2m C. 10m D. 5m Câu 437 . Biết nguồn âm có kích thước nhỏ và có công suất là 125,6W. Tính mức cường độ âm tại vị trí cách nguồn 1000m. Cho I0 = 1012Wm2 . A. 7dB B. 70dB C. 10B D. 70B Câu 438 . Cho cường độ âm chuẩn I0 = 1012 Wm2 . Một âm có mức cường độ 80 dB thì cường độ âm là: A. 104 Wm2 B. 3.105 Wm2 C. 1066 Wm2 D. 1020 Wm2 Câu 439 . Người ta đo được mức cường độ âm tại điểm A là 90dB và tại điểm B là 70dB. Hãy so sánh cường độ âm tại A (IA) và cường độ âm tại B (IB): A. IA = 9IB7 B. IA = 30IB C. IA = 3IB D. IA = 100IB Câu 440 . Khi cường độ âm tăng gấp 100 lần thì mức cường độ âm tăng: A. 20dB B. 100dB C. 50dB D. 10dB Câu 441 . Một nguồn âm O xem như nguồn điểm, phát âm trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm. Ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 1012 Wm2 . Tại một điểm A ta đo được mức cường độ âm là L = 70dB. Cường độ âm I tại A là: A. 107 Wm2 B. 107 Wm2 C. 105 Wm2 D. 70 Wm2 Câu 442 . Tại một điểm A cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức cường độ âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nWm2 . Hãy tính cường độ âm đó tại A: A. 0,1 Wm2 B. 1 Wm2 C. 10 Wm2 D. 0,01 Wm2 Câu 443 . Hai âm có mức cường độ âm là 12 dB. Tỉ số cường độ âm của chúng là: A. 120 B. 15,85 C. 10 D. 12 Câu 444 . Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m, có mức cường động âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1nWm2 . Mức cường độ âm đó tại điểm B cách N một khoảng NB = 10m là A. 7B. B. 7dB. C. 80dB. D. 90dB. Câu 445 . Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần hơn k lần khoảng cách từ nguồn B tới nguồn. Biểu thức so sáng mức cường độ âm A là LA và mức cường độ âm tại B là LB là LA = LB +10n (dB). Tìm mối liên hệ giữa k và n A. k = 10n2 B. k = 102n C. k = 10n D. k = n Câu 446 . Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm và phản xạ âm, một máy thu ở cách nguồn âm một khoảng d thu được âm có mức cường độ âm là L, khi dịch chuyển máy thu ra xa nguồn thêm 9m thì mức cường độ âm thu được là l 20 (dB). Khoảng cách d là: A. 1m B. 9m C. 8m D. 10m Câu 447 . Một nguồn âm O, phát sóng âm theo mọi phương như nhau. Hai điểm A, B nằm trên cùng đường thẳng đi qua nguồn O và cùng bên so với nguồn. Khoảng cách từ B đến nguồn lớn hơn từ A đến nguồn bốn lần. Nếu mức cường độ âm tại A là 60dB thì mức cường độ âm tại B xấp xỉ bằng: A. 48dB. B. 15dB. C. 20dB. D. 160dB. Câu 448 . Tại một điểm A nằm cách nguồn âm O một khoảng OA = 2 m, mức cường độ âm là LA = 60 dB. Cường độ âm chuẩn I0 = 1012 Wm2 . Mức cường độ âm tại điểm B nằm trên đường OA cách O một khoảng 7,2 m là: A. 75,7 dB. B. 48,9 dB. C. 30,2 dB. D. 50,2 dB. Câu 449 . Tại một điểm cách nguồn âm 10m mức cường độ âm là 60(dB). Hỏi ở khoảng cách nào sau đây mức cường độ âm giảm xuống bằng 0(dB)? A. Xa vô cùng. B. 1km. C. 10km. D. 6km. Câu 450 . Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60dB, tại B là 20dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là: A. 26 dB. B. 17 dB. C. 34 dB. D. 40 dB Câu 451 . Cho 3 điểm A, B, C thẳng hàng, theo thứ tự xa dần nguồn âm. Mức cường độ âm tại A, B, C lần lượt là 40dB; 35,9dB và 30dB. Khoảng cách giữa AB là 30m và khoảng cách giữa BC là: A. 78m B. 108m C. 40m D. 65m Câu 452 . Ba điểm A, O, B cùng nằm trên đường thẳng qua O, với A, B khác phía so với O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 100 dB, tại B là 86 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là: A. 93 dB B. 186 dB C. 94 dB D. 88 dB Câu 453 . Tại điểm O trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 2 nguồn âm điểm, giống nhau với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB. Để tại trung điểm M của đoạn OA có mức cường độ âm là 30 dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm tại O bằng: A. 4. B. 3. C. 5. D. 7. Câu 454 . Trong một bản hợp ca, coi ca sĩ đều hát với cùng cường độ âm và cùng tần số. Khi 10 ca sĩ cùng hát thì mức cường độ âm là 120 dB. Hỏi nếu 1 ca sĩ hát thì mức cường độ âm là bao nhiêu? A. 110 dB B. 50 dB C. 12 dB D. 100 dB Câu 455 . Một người đứng giữa hai loa A và B. Khi chỉ có loa A bật thì người đó nghe được âm có mức cường độ 100 dB. Khi chỉ có loa B bật thì nghe được âm có mức cường độ là 90 dB. Nếu bật cả hai loa thì người đó nghe được âm có mức cường độ bằng bao nhiêu? A. 100,4 dB B. 190 dB C. 102,2 dB D. 95 dB

(k  Z) ta nói x1 vuôngpha x2

2 Tổng hợp của 2 dao động điều hòa cùng tần số là một dao động điều hòa cùng phương cùng tần số:

A A A

x x

 

2 cos

2

2 cos

4 Tìm khoảng cách 2 vật dao động điều hòa cùng tần số cùng trên trục Ox.

Khi biết dao động thành phần của 2 vật x1 = A1cos(t + 1) và x2 = A2cos(t + 2) Khi đó khoảng cách 2vật có giá trị đại số là cos( ) x  x1  x2  A t 

 khoảng cách lớn nhất của 2 vật là: 2 cos( )

1 2 2 1

2

2

2 A  A1  A  A A  

5 Viết phương trình tổng hợp của nhiều dao động

Nếu một vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hòa cùng phương, cùng tần

số có phương trình x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2); thì dao động

tổng hợp cũng là dao động điều hoà cùng phương cùng tần số x = Acos(t + ) - Chiếu lên trục Ox và trụcOy

- Ta được: Ay = Asin = A1sin 1 + A2sin2 Ax = Acos = A1cos1 +A2cos2  A =

x x xx

x x xx

x x xx

x x xx

 



CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu 349 Xét dao động tổng hợp của hai dao động thành phần có cùng tần số Biên độ của dao động tổng hợp

không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây:

A Biên độ của dao động hợp thành thứ nhất B Biên độ của dao động hợp thành thứ hai

C Tần số chung của hai dao động hợp thành D Độ lệch pha của hai dao động hợp thành

Câu 350 Biên độ của dao động tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, và có pha vuông

điều hoà có đặc điểm nào sau đây?

A Tần số dao động tổng hợp khác tần số của các dao động thành phần

D Biên độ bằng tổng các biên độ của hai dao động thành phần

Câu 352 Khi tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số và khác pha ban đầu thì thấy pha của daođộng tổng hợp cùng pha với dao động thứ hai Kết luận nào sau đây đúng?

A Hai dao động có cùng biên độ

B Hai dao động vuông pha

C Biên độ của dao động thứ hai lớn hơn biên độ của dao động thứ nhất và 2 dao động ngược pha

D Hai dao động lệch pha nhau 1200

Câu 353 Cho 2 dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình: x1 = A1cos(t + 1); x2

= A2cos(t + 2) Biên độ dao động tổng hợp có giá trị cực đại khi:

A Hai dao động ngược pha B Hai dao động cùng pha

C Hai dao động vuông pha D Hai dao động lệch pha 1200

Câu 354 Cho hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ 2cm và có các pha ban đầulần

lượt là /3 và -/3 Pha ban đầu và biên độ của dao động tổng hợp của hai dao động trên là:

 D |A1 - A2|A |A - A2|

Câu 356 Có hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số như sau: x1 = 12cos(t - /3); x2 =

12cos(t +

5/3) Dao động tổng hợp của chúng có dạng:

A x = 24cos(t - /3) B x = 12 2cost C x = 24cos(t + /3) D x = 2 2cos(t+ /3)

Câu 357 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương có các phương trình dao động sau:

x1 = 9cos(10t) và x2 = 9cos(10t + /3) Phương trình dao động tổng hợp của vật là A x = 9 2cos(10t +

Câu 359 Hai dao động điều hòa x1 và x2 cùng phương, cùng tần số, cùng pha Kết luận nào chính xác:

A Ở bất kỳ thời điểm nào cũng có

Câu 369 Một chịu đồng thời của 2 dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Biết phương trình dao động

tổng hợp của vật là x = 5 3cos(10t + /3) và phương trình của dao động thứ nhất là x1 = 5cos(10t +/6)

A x = 7cos(4πt + /6) B x = 7cos(4πt + /4) C x = 8cos(4πt + /6) D x = 8cos(4πt - /6 )

Câu 373 Có bốn dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số như sau: x1 = 5cos(t - /4); x2 =

trị cực đại v2 max của nó?

140cm/s Biên độ dao động A1 có giá trị là:

Câu 378 Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, có biên độ lần lượt là

3cm và 7cm Biên độ dao động tổng hợp có thể nhận các giá trị bằng:

v = 30cm/s Tần số góc của dao động tổng hợp của vật là:

A 6rad/s B 10rad/s C 20rad/s D 100rad/s

Câu 380 Một vật có khối lượng m = 200g thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà có phương trình: x1 =

4cos10t(cm) và x2 = 6cos10t(cm) Lực tác dụng cực đại gây ra dao động tổng hợp của vật là:

x2 = 6cos(ωt - π/2)cm được x = Acos(ωt + )cm Giá trị nhỏ nhất của biên độ tổng hợp A là:

khi biên độ A đạt giá trị cực tiểu thì:

A  = -/6(rad) B  = (rad) C  = -/3(rad) D  = 0(rad)

Câu 387 Hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số có phương trình x1 = A1cos(ωt - π/6) và x2 = A2cos(ωt - π) cm Dao động tổng hợp có phương trình x = 9cos(t + ) cm Để biên độ A2 có giá trị cực đại

động lần lượt là x1 = 10cos(2t +) cm và x2 = A2cos(t - /2) cm thì dao động tổng hợp là x = Acos(2t -

/3) Khi năng lượng dao động của vật cực đại thì biên độ dao động A2 có giá trị là:

A 10 3 cm B 20/ 3 cm C 20 cm D 10/ 3 cm

Câu 389 Hai chất điểm M1, M2 cùng dao động điều hoà trên trục ox, xung quanh gốc O với cùng tần số f,

biên độ dao động của M1 là 2cm của M2 là 4cm và dao động của M2 sớm pha so với dao động của M1 một góc

/3 Khoảng cách cực đại giữa hai chất điểm là:

khoảng cách lớn nhất giữa M và N theo phương Ox là 10 cm Mốc thế năng tại vị trí cân bằng Ở thời điểm

mà M có động năng bằng thế năng, tỉ số động năng của M và động năng của N là:

A 4/3 B 3/4 C 9/16 D 16/9

CHƯƠNG I I : SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG