Định nghĩa: Sóng âm là những sóng cơ lan truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí.. - Sóng hạ âm: Là sóng âm mà có tần số nhỏ hơn 16Hz không gây ra cảm giác thính giác ở người.[r]
(1)Tuyensinh247.com
A LÝ THUYẾT
1 Định nghĩa: Sóng âm sóng lan truyền mơi trường rắn, lỏng, khí
2 Phân loại sóng âm (Dựa vào tần số):
- Sóng âm nghe được: Là sóng âm có tần số khoảng từ 16Hz đến 20000Hz gây cảm giác thính giác
- Sóng siêu âm: Là sóng âm mà có tần số lớn 20000Hz khơng gây cảm giác thính giác người
- Sóng hạ âm: Là sóng âm mà có tần số nhỏ 16Hz khơng gây cảm giác thính giác người
- Nhạc âm tạp âm: Nhạc âm âm có tần số xác định (VD.mỗi nốt nhạc Đồ, rê, mi, fa, sol, la, si, đô nhạc âm) Tạp âm âm có tần số khơng xác định (tiếng trống, tiếng cồng chiêng, tiếng ồn phố…)
h : ch t lỏng ch t kh sóng âm sóng c c n ch t rắn sóng âm gồm sóng
ngang sóng c
3 ác đặc trưng vật lý sóng âm: Là đặc trưng có t nh khách quan định lượng, đo đạc t nh tốn Bao gồm đại lượng như: Chu kì, tần số, biên độ, lượng, cường độ, mức cường độ, đồ thị…
a ường độ âm I(W/m2): I = E t.S =
P
S Với E(J), P(W) lượng, công su t phát âm nguồn; S (m2) diện tích mặt vng góc với phương truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S = 4πR2)
b.Mức cường độ âm:
0 )
( log
I I
LB
0 )
( 10.log
I I
LdB (công thức thường dùng)
(Ở tần số âm ƒ = 1000Hz I0 = 10 -12
W/m2 g i cường độ âm chuẩn)
: Để cảm nh n âm cường độ âm âm I I0 hay mức cường độ âm
(2)Tuyensinh247.com c Công thức suy luận: Trong môi trường truyền âm, xét điểm A B có khoảng cách tới nguồn âm RA RB, ta đặt n =
B A R R
log đó: IB = 10 2n
.IA LB = LA + 20.n (dB)
4 ác đặc trưng sinh lý âm: Là đặc trưng có t nh chủ quan định tính, cảm nh n th nh giác người nghe Bao gồm: Độ to, độ cao, âm sắc…
5 Bảng liên hệ đặc trưng sinh l đặc trưng vật lý sóng âm Đặc trưng sinh l âm Đặc trưng vật lý sóng âm
Độ cao
- Âm cao (thanh – bổng) có tần số lớn - Âm th p (trầm – lắng) có tần số nhỏ - Ở c ng cường độ, âm cao dễ nghe âm trầm
Tần số chu kì
Độ to
- Ngưỡng nghe cường độ âm nhỏ nh t mà cảm nh n
- Ngưỡng đau cường độ âm đủ lớn đem lại cảm giác đau nhức tai
Miền nghe có cường độ thuộc khoảng ngưỡng nghe ngưỡng đau
Mức cường độ âm (biên độ, lượng, tần số âm)
Âm sắc
- Là sắc thái âm
Đồ thị âm (bao gồm: Biên độ, lượng, tần số âm c u tạo nguồn phát
âm)
B VÍ DỤ MINH HỌA
(3)Tuyensinh247.com
A 17850(Hz) B 18000(Hz) C 17000(Hz) D 17640(Hz)
Giải: Ch n D HD: fn = n.fcb = 420n (n N)
Mà fn 18000 420n 18000 n 42 fmax = 420 x 42 = 17640 (Hz)
Bài 2: Một sóng âm có dạng hình cầu phát từ nguồn có cơng su t 1W giả sử lượng phát bảo toàn Hỏi cường độ âm điểm cách nguồn 1,0m 2,5m :
A.I1 0,07958W/m
; I2 0,01273W/m
B.I1 0,07958W/m
; I2 0,1273W/m
C.I1 0,7958W/m
; I2 0,01273W/m
D.I1 0,7958W/m
; I2 0,1273W/m
Giải: I1 2
4 .1
= 0,079577 W/m2 ; I2 2
4 .2.5
= 0,01273W/m2
Bài 3: Ch n câu trả lời Cường độ âm điểm môi trường truyền âm 10
-5
W/m2 Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2 Mức cường độ âm điểm bằng:
A 60dB B 80dB C 70dB D 50dB
Giải: Ch n C HD:
12
5
0
10
( ) 10 log 10 log 70( )
10 I
L dB dB
I
Bài 4: Một máy bay bay độ cao h1= 100 mét, gây mặt đ t ph a ưới tiếng ồn có
mức cường độ âm L1=120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu L2 = 100 dB máy bay
phải bay độ cao:
A 316 m B 500 m D 1000 m D 700 m
Giải: Ch n C HD: 2
2
0
I I I
L L 10 lg log 10 lg dB
I I I
2
2
1
I I h
L L 20 dB lg
I I 100 h
2 h
h 10h 1000 m
h 10
(4)Tuyensinh247.com A. Io = 1,26 I B. I = 1,26 Io C. Io = 10 I D. I = 10 Io
Giải: Ch n B HD: 0,1 0 0
0
I
Lg 0,1 I 10 I 1,26I
I
Bài 6: Một nguồn âm nguồn điểm phát âm đẳng hướng khơng gian Giả sử khơng có h p 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
Giải: Ch n D HD:
2
1
2
2
I R
I 100I
I R 100
1
1
0 0
I I 100I
L 10 lg dB ;L 10 lg dB 10 lg dB
I I I
2
0
I
L 10 lg 20 L 100 dB
I
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1: Cho hai nguồn sóng âm kết hợp A, B đặt cách m ao động pha Di chuyển đoạn AB, người ta th y có vị tr âm có độ to cực đại Cho biết tốc độ truyền âm khơng khí 350 m/s Tần số f nguồn âm có giá trị thoả mãn
A.350 Hz f < 525 Hz B.175 Hz < f < 262,5 Hz
C.350 Hz < f < 525 Hz D.175 Hz f < 262,5 Hz
Câu 2: Cột khí ống thuỷ tinh có độ cao l thay đổi nhờ điều chỉnh mực nước ống Đặt âm thoa miệng ống thuỷ tinh Khi âm thoa ao động, phát âm bản, ta th y cột khí có sóng dừng ổn định Khi độ cao cột khí nhỏ nh t l0= 13cm ta
(5)Tuyensinh247.com
Tần số âm âm thoa phát là:
A 563,8Hz B 658Hz C 653,8Hz D 365,8Hz
Câu 3: Trong buổi hòa nhạc tổ chức Nhà Hát lớn Hà Nội kỉ niệm 1000 năm Thăng Long Một người ngồi ưới khán đài nghe âm đàn giao hưởng phát có mức cường độ âm 12 dB Khi dàn nhạc giao hưởng thực hợp xướng người cảm nh n âm 2,376 B Hỏi dàn nhạc giao hưởng có người?
A 8 người B 18 người C 12 người D 15 người
Câu 4: Một nguồn âm coi nguồn điểm phát sóng cầu mơi trường khơng h p thụ âm Tại vị tr sóng âm có biên độ 0,12mm có cường độ âm điểm 1,80W/m2 Hỏi vị tr sóng có biên độ 0,36mm có cường độ âm điểm ?
A 0,60W/m2 B 2,70W/m2 C 5,40W/m2 D 16,2W/m2
Câu 5: Một nguồn âm S phát âm có tần số xác định Năng lượng âm truyền phân phối mặt cầu tâm S bán kính d Bỏ qua phản xạ sóng âm mặt đ t v t cản Tai điểm A cách nguồn âm S 100 m, mức cường độ âm 20 B Xác định vị tr điểm B để mức cường độ âm
A 1000m B 100m C 10m D 1m
Câu 6: Ba điểm A, B, C thuộc nửa đường thẳng từ A Tại A đặt nguồn phát âm đẳng hướng có cơng su t thay đổi Khi P = P1 mức cường độ âm B 60 dB, C 20dB Khi P = P2
thì mức cường độ âm B 90 dB mức cường độ âm C
A 50dB B 60dB C 10dB D 40dB
(6)Tuyensinh247.com A 36,1 dB B 41,2 dB C 33,4 dB D 42,1 dB
Câu 8: Một nguồn âm P phát âm đẳng hướng Hai điểm A, B nằm phương truyền sóng có mức cường độ âm 40 B 30 B Điểm M nằm mơi trường truyền sóng cho ∆AMB uông cân A Xác định mức cường độ âm M?