Ví dụ 9: 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 r1 thu được âm có mức cường độ âm là 60 dB; khi [r]
(1)CHỦ ĐỀ SÓNG ÂM Vấn đề 1: Các bài toán liên quan đến các đặc tính vật lý âm Kết 1: Sự truyền âm *Thời gian tuyền âm môi tường và môi trường là v2 v1 : l t1 v l l t t2 t1 v2 v1 t l v2 *Gọi t là thời gian từ lúc phát âm lúc nghe âm phản xạ thì t 2l v Ví dụ 1: Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt và cách đó 1376 m, người thứ hai áp tai vào đường sắt thì nghe thấy tiếng gõ sớm 3,3 s so với tiếng gõ nghe không khí Tốc độ âm không khí là 320 m/s Tốc độ âm sắt là A 1238 m/s B 1376 m/s C 1336 m/s D 1348 m/s Hướng dẫn 1376 1376 3,3 ts tk v 1376 m / s 320 v Chọn B Ví dụ 2: Sóng âm truyền chất rắn có thể là sóng dọc sóng ngang và lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách khoảng thời gian 240 s Hỏi tâm chấn động đất cách nơi nhận tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng lòng đất với sóng ngang và sóng dọc là km/s và km/s A 570 km B 730 km C 3500 km Hướng dẫn D 3200 km (2) t Theo bài ra: l l t 240 l 3200 km l l 1 v1 v2 v1 v2 Chọn D Chú ý: Tốc độ âm phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tuân theo hàm bậc nhất: v 1 v1 v0 aT1 f v2 v0 aT2 v2 f Ví dụ 3: Từ điểm A sóng âm có tần số 50 Hz truyền tới điểm B với tốc độ 340 m/s và khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng Sau đó, nhiệt độ môi trường tăng thêm 200K thì khoảng cách từ A đến B số nguyên lần bước sóng số bước sóng quan sát trên AB giảm bước sóng Biết rằng, nhiệt độ tăng thêm 10K thì tốc độ âm tăng thêm 0,5 m/s Hãy tìm khoảng cách AB A 484 m B 476 m C 714 m D 160 m Hướng dẫn v 1 6,8 m v1 v0 aT1 340 f v2 v0 aT2 340 0,5.20 350 v2 7 m f k 70 AB k 1 k 2 AB k.6,8 k AB 476 m Chọn B Ví dụ 4: Tai người không thể phân biệt đương âm giống chúng tới tai chênh thời gian lượng nhỏ 0,1 s Một người đứng cách tường khoảng L, bắn phát súng Người nghe thấy tiếng nổ L thỏa mãn điều kiện nào đây tốc độ âm không khí là 340 m/s A L ≥ 17 m B L ≤ 17 m C L ≥ 34 m D L ≤ 34 m Hướng dẫn Thời gian sóng âm và phải thỏa mãn: t 2L 0,1 L 17 m v Chọn B Ví dụ 5: Một người thả viên đá từ miệng giếng đến đáy giếng không nước thì sau bao lâu nghe thấy tiếng động va chạm đáy giếng? Cho biết tốc độ âm không khí là 300 m/s, lấy g 10m / s Độ sâu giếng là 11,25 m (3) A 1,5385 s B 1,5375 s C 1,5675 s D s Hướng dẫn Giai đoạn 1: Hòn đá rơi tự Giai đoạn 2: Hòn đá chạm và đáy giếng phát âm truyền đến tai người gt 2h 2.11,25 h t1 1,5 s g 10 Thời gian vật rơi: h 11,25 t2 0,0375 s v 300 Thời gian âm tuyền từ đáy đến tai người: t1 t2 1,5375 s Chọn B Kết 2: Cường độ âm Mức cường độ âm Cường độ âm I (Đơn vị W/m2) điểm là lượng gửi qua đơn vị điện tích đặt vuông góc với phương truyền âm điểm đó đơn vị thời gian: I A A P St 4 r t 4 r Cường độ âm tỉ lệ với bình phương biên độ âm: I A I A I1 A1 2 Mực cường độ âm L định nghĩa là L B lg I I0 , với I cường độ âm điểm xét 12 và I0 là cường độ âm chuẩn ( I0 10 W / m ứng với tần số f = 1000 Hz) Đơn vị L là ben (B) và đêxiben 1dB = 0,1 B Chú ý: Nếu liên quan đến cường độ âm và mức cường độ âm ta sử dụng công thức: L B lg I L B I I0 10 I0 Thực tê, mức cường độ âm thường đo đơn vị dB nên ta đổi đơn vị Ben để tính toán thuận lợi 10 12 W / m Ví dụ 1: Khi nguồn âm phát với tần số f và cường độ âm chuẩn là thì mức cường độ âm điểm M cách nguồn khoảng r là 40 dB Giữ nguyên công suất phát (4) thay đổi f nó để cường độ âm chuẩn là là A 80 dB B 60 dB 10 10 W / m thì M, mức cường độ âm C 40 dB D 20 dB Hướng dẫn I L1 lg I I I I 10 12 01 L2 L1 lg lg lg 01 L2 lg 10 I02 I01 I02 10 L lg I I02 L2 2 B Chọn D Chú ý: Khi cường độ âm tăng 10n lần, độ to tăng n lần và mức cường độ âm tăng thêm n B : I' 10n I L ' L n B Nếu liên quan đến tỉ số cường độ âm và hiệu mức cường độ âm thì từ I I 10 I L B L B L B L B lg I I0 10 L B 10 I0 I1 I0 10 L B Cường độ âm tỉ lệ với công suất nguồn và tỉ lệ với số nguồn âm giống nhau: I2 P nP n L B L B 10 I1 P1 n1 P0 n1 Ví dụ 2: Một nguồn âm coi là nguồn pahst điểm phát âm theo phương Mức cường độ âm điểm M lúc đầu là 80 dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên 20% thì mức cường độ âm M là bao nhiêu? A 95 dB B 125 dB C 80,8 dB D 62,5 dB Hướng dẫn I2 P L B L B L B 8 10 10 1,2 L2 8,08 B I1 P1 Chọn C Ví dụ 3: Trong buổi hòa nhạc, giả sử kèn đồng giống cùng phát sóng âm thì điểm M có mức cường độ âm là 50 dB Để M có mức cường độ âm 60 dB thì số kèn đồng cần thiết là A 50 B C 60 Hướng dẫn D 10 (5) I2 n n L B L B 10 106 n2 50 I1 n1 Chọn A Chú ý: Nếu liên quan đến mức cường độ âm tổng hợp ta xuất phát từ I I0 10 L B L B L B L B L B L B L B L B I1 I2 I I0 10 I0 10 10 10 10 10 I1 I0 10 L B I2 I0 10 Ví dụ 4: Tại điểm nghe đồng thời hai âm: âm truyền tới có mức cường độ 65 dB và âm phản xạ có mức cường độ 60 dB Mức cường độ âm toàn phần điểm đó là A dB B 125 dB C 66,19 dB D 62,5 dB Hướng dẫn 10 L B 10 10 L B L2 B 10 L B 106,5 106 L 6,619 B Chọn C Kết 3: Phân bố lượng âm truyền Khi nguồn âm đặt vị trí xác định với công suất phát không đổi Giả sử nguồn âm điểm phát công suất P từ điểm O, phân bố đề theo hướng *Nếu bỏ qua hấp thụ âm và phản xạ âm môi trường thì cường độ âm điểm M cách O khoảng r là I P 4 r *Nếu truyền 1m lượng âm giảm a% so với lượng lúc đầu thì cường độ âm điểm M cách O khoảng r là I P 100% r.a% 4 r *Nếu truyền m lượng âm giảm a% so với nương lượng m trước đó thì cường độ âm điểm M cách O khoảng là r là I P 100% a% 4 r Ví dụ 1: Một sóng âm có dạng hình cầu phát từ nguồn có công suất W Giả sử lượng phát bảo toàn Cho cường độ âm chuẩn cường độ âm điểm cách nguồn 2,5 m 10 12 W / m Tính cường độ âm và mức Hướng dẫn I W I 0,013 0,013 W / m L log log 12 10,11 B 2 4 r 4 2,5 I0 10 (6) Ví dụ 2: Công suất âm cực địa máy nghe nhạc là 20 W Cho rằng, truyền trên khoảng cách m thì lượng âm giảm 5% so với lần đầu hấp thụ môi trường truyền 10 12 W / m âm Cho biết cường độ âm chuẩn Nếu mở to hết cỡ thì cường độ âm và mức cường độ âm khoảng cách m là bao nhiêu? Hướng dẫn I W 100% 6.5% 4 r 20.0,7 I 0,030947 W / m L lg 10, 49 B 4 ,6 I0 Ví dụ 3: Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm O (coi nguồn điểm) khoảng m, mức 10 12 W / m cường độ âm là 90 dB Cho biết cường độ âm chuẩn Giả sử nguồn âm và môi trường đẳng hướng Tính công suất hát âm nguồn O A mW B 28,3 mW C 12,6 mW D 12,6 W Hướng dẫn I I0 10 L 10 12.109 10 W / m W 3 W r I 12,6.10 W I 4 r Chọn C Ví dụ 4: Tại điểm M nằm cách xa nguồn âm O (coi nguồn điểm) khoảng x, mức cường độ âm là 50 dB Tại điểm N nằm trên tia OM và xa nguồn âm so với M khoảng 40 m 10 12 W / m Giả sử nguồn âm và C 2,513 mW D 0,1256 mW có mức cường độ âm là 37 dB Cho biết cường độ âm chuẩn môi trường đẳng hướng Tính công suất nguồn O A 0,1673 mW B 0,2513 mW Hướng dẫn 2 I2 r1 P x L I I 10 10 L2 L1 103,7 x 11,5379 m 4 r I1 r2 x 40 P 4 x I0 10 L1 4 11,53792.10 12.105 1,673.10 W Chọn A Chú ý: Nếu bỏ qua hấp thụ âm môi trường thì công suất O công suất trên các mặt cầu có tâm O: PO PA PB P 4 r I 4 r I0 10 L Thời gian âm từ A đến B: t AB / v (7) Năng lượng âm nằm hai mặt cầu bán kính OA, OB: A P.t P AB / v Ví dụ 5: Nguồn điểm O phát sóng âm đẳng hướng không gian Ba điểm O, A, B nằm trên phương truyền sóng (A, B cùng phía so với O, AB = 70 m) Điểm M là điểm thuộc AB cách O khoảng 60 m có cường độ âm 1,5 W/m2 Năng lượng sóng âm giới hạn mặt cầu tâm O qua A và B, biết vận tốc truyền âm không khí là 340 m/s và môi trường không hấp thụ âm A 5256 (J) B 16299 (J) C 10,866 (J) D 10866 (J) Hướng dẫn P 4 r I 4 702.1,5 29400 W AB AB 60 t A P 29400 16299 J v v 340 Chọn B Chú ý: 2 r r I B A I A A I0 10 LA rB rB 1) Nếu cho LA để tính IB ta làm sau: r I W I I0 10 L B A 10 LB LA 4 r I A rB 2) Nếu cho LA để tính LB ta làm sau: Ví dụ : Mức cường độ âm điểm A trước cái loa khoảng 1,5 m là 60 dB Các sóng 10 12 W / m âm loa đó phát phân bố theo hướng Cho biết cường độ âm chuẩn Coi môi trường là hoàn toàn không hấp thụ âm Hãy tính cường độ âm loa đó phát điểm B nằm cách m trước loa Bỏ qua hấp thụ âm không khí và phản xạ âm A 10 W / m B 9.10 W / m C 10 W / m D 4.10 W / m Hướng dẫn 2 r r 1,5 I B A I A A I0 10 LA 10 12.106 9.10 W / m rB rB Chọn B Ví dụ : Một nguồn âm là nguồn điểm phát âm đẳng hướng không gian Giả sử không có hấp thụ và phản xạ âm Tại điểm cách nguồn âm 10 m thì mức cường độ âm là 80 dB Tại điểm cách nguồn âm m thì mức cường độ âm A 100 dB B 110 dB C 120 dB Hướng dẫn D 90 dB (8) 2 I2 r1 10 10 L2 L1 10L2 L2 2 B L2 10 B I1 r2 1 Chọn A Ví dụ 8: (ĐH-2013): Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm và phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng d thu âm có mức cường độ âm là L; dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm m thì mức cường độ âm thu là L – 20 (dB) Khoảng cách d là A m B m C m D 10 m Hướng dẫn 2 I2 r1 P d L I I 10 10 L2 L1 10 d 1 m 4 r I1 r2 d 9 Chọn A Ví dụ 9: Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm và phản xạ âm, máy thu cách nguồn âm khoảng r1 thu âm có mức cường độ âm là 60 (dB); dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm đoạn a thì mức cường độ âm thu là 40 (dB); dịch xa tiếp đoạn x thì mức cường độ âm là 20 (dB) Tính x A 99a B 10a C 90a D 9a Hướng dẫn I r3 r2 10 0,5 L3 10 0,5 L2 P P L 0.5 L I 10 r 10 4 r 4 I0 r2 r1 10 0,5 L2 10 0,5 L1 x 10 0,5.2 10 0,5.4 10 x 10a a 10 0,5.4 10 0,5.6 Chọn B Ví dụ 10: Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm Ba điểm O, A, B cùng nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ O theo đúng thứ tự, tỉ số cường độ âm A và B là I A / I B 16 / Một điểm M nằm trên đoạn OA, cường độ âm M A 8/5 B 5/8 I A IB / Tỉ số OM/OA là C 16/25 Hướng dẫn Từ công thức: I P 4 r D 25/16 (9) I OM rM A OA rA IM IA IA IB IA I A 9I A / 16 Chọn A Ví dụ 11: Nguồn âm O có công suất không đổi, bỏ qua hấp thụ âm và phản xạ âm môi trường Trên cùng đường thẳng qua O có điểm A, B và C cùng nằm phía O theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B kém mức cường độ âm A là a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C là 3a (dB) Nếu OA = 2OB/3 thì tỉ số OC/OA là A 81/16 B 9/4 C 25/16 D 27/4 Hướng dẫn I I0 10 L P P r 10 0.5 L 4 r 4 I0 a 0,5 OA rB 0,5 LA LB 10 10 10 OB rA 4 a 3a 0,5 0,510a 81 0,5 LA LB LB LC OC rC 0,5 LA LC 10 10 10 10 10 10 OA r A 16 Chọn A Chú ý: Các bài toán trên trên thì P không đổi và xuất phát từ công thức chung: 2 I A r P I A I0 10 L 10 L2 L1 4 r I1 A2 r2 Ví dụ 12: Một nguồn âm điểm đặt O phát sóng đẳng hướng không gian M và N là điểm nằm trên cùng tia xuất phát từ O P là trung điểm MN: Gọi LM , LP , LN là cường độ âm M, P và N Nếu LM LP 2 B thì A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 2,56 B Hướng dẫn Vì P là trung điểm MN nên I I0 10 L Từ: rM rN 2 rP 1 P P r 10 0.5 L 4 r 4 I0 0,5 L , ta thấy r tỉ lệ với 10 Vì vậy, các biểu 0,5 L : thức liên hệ (1), ta có thể thay r 10 10 0,5 LM 10 0,5 LN 2.10 0,5 LP 10 0,5 LM LN 2.10 0,5 LM LP (10) 10 0,5 LM LN 2.100,5.2 LM LN 2,56 B Chọn D Chú ý: Trên đường thẳng có bốn điểm theo đúng thứ tự O, A, M và B Nếu AM = nMB hay rM rA n rB rM n 1 rM nrB rA I thức P P I0 10 L r 10 0.5 L 4 r 4 I0 n 1 10 0,5 L M Nếu nguồn âm điểm đặt O, xuất phát từ công Thay công thức này vào n 1 rM nrB rA n.10 0,5 LB 10 0,5 LA 0,5 LM 10 0,5 LB 10 0,5 LA Nếu M là trung điểm AB thì n = nên 2.10 Ví dụ 13: (ĐH-2010) Ba điểm O, A, B cùng nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A là 60 dB, B là 20 dB Mức cường độ âm trung điểm m đoạn AB là A 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB Hướng dẫn Vì M là trung điểm AB nên 10 0,5 L Vì : I rM rA rB 1 W0 P I0 10 L r 10 0.5 L 0,5 L 4 r 4 I , r tỉ lệ với 10 Do đó, (1) ta thay r 2.10 0,5 LP 10 10 10 0,5 LM 0,0505 LM 2,6 B Chọn A 0,5 L Kinh nghiệm giải nhanh: Nếu có hệ thức xrM yrB zrA ta thay r 10 được: x.10 0,5 LM y.10 0,5 LB z.10 0,5 LA Ví dụ 14: Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Ba điểm A, M, B theo đúng thứ tự, cùng nằm trên đường thẳng qua O cho AM = 3MB Mức cường độ âm A là B, B là B Mức cường độ âm M là A 2,6 B B 2,2 B C 2,3 B Hướng dẫn D 2,5 B (11) Từ hệ thức AM = 3MB suy rM rA 3 rB rM 4rM 3rB rA , 0,5 L thay r 10 4.10 0,5 LB 3.10 0,5 LB 10 0,5 LA 4.10 0,5 LM 3.10 0,5.2 10 0,5.4 LM 2,22 B Chọn B Chú ý: Nếu điểm O nằm A và và M là trung điểm AB thì rM rA rB (nếu rA rB hay LA LB ) B rM rB rA (nếu rA rB hay LA LB ) Ví dụ 15: Ba điểm A, O, B theo thứ tự cùng nằm trên đường thẳng xuất phát từ O (A và B phía O) Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A là 40 dB, B là 15 dB Mức cường độ âm trung điểm M đoạn AB là A 27,0 dB B 25,0 dB C 21,5 dB D 23,5 dB Hướng dẫn 0,5 LM 10 0,5 LB 10 0,5 LA Vì LA LB tức là rA rB nên 2rM rB rA 2.10 2.10 0,5 LM 10 0,5.1,5 10 0,5.4 LM 2,15 B Chọn C Ví dụ 16 : Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi Hai điểm M, N môi trường cho OM vuông góc với ON Mức cường độ âm M và N là LM = 50 dB, LN = 30 dB Mức cường độ âm trung điểm MN là A 40 dB B 35 dB C 36 dB Hướng dẫn Từ hình vẽ : OM ON MN 2OI 1 D 29 dB (12) P P r2 10 L , r I Từ: ta thấy r2 tỉ lệ với 10-L Vì vây, các biểu thức -L liên hệ (1), ta có thể thay r 10 : I I0 10 L 10 LM 10 LN 4.10 LI 10 10 4.10 LI LI 3,6 B Chọn C Ví dụ 17: Một nguồn âm đặt o môi trường đẳng hướng Hai điểm M và N môi trường tai với O thành tam giác Mức cường độ âm M và N 25,8 dB Mức cường độ âm lớn mà máy thu thu đặt điểm trên đoạn MN là A 28 dB B 29 dB C 27 dB D 26 dB Hướng dẫn Mức cường độ âm lớn đặt trung điểm I MN Áp dụng công thức: I P I0 10 L 4 r 2 I OI M 10 LM LI sin 600 102,58 LI I I OM LI 2,7 B Chọn C Ví dụ 18: Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng và lắng nghe âm từ nguồn O thì nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I lại giảm xuống I Khoảng cách AO bằng: A AC / A AC / A AC / A AC / Hướng dẫn Tại A và C cường độ âm I còn H cường độ âm là 4I Ta thấy, cường độ âm tỉ lệ P r2 I 4 r nên OH = AO/2 300 OA AC / Chọn B nghịch với (13) Kết 4: Phân bố lượng âm truyền nguồn âm đặt vị trí xác định với công suất phát thay đổi Nếu nguồn âm cấu tạo từ n nguồn âm giống nguồn có công suất P0 thì công suất nguồn P = nP0 Áp dụng tương tự trên ta có dạng toán mới: nP0 P L I I0 10 4 r 4 r n' r L' L 10 n r' I ' I 10 L ' P ' n ' P0 2 4 r ' 4 r ' Ví dụ 1: Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB M là điểm thuộc OA cho OM = OA/3 Để M có mức cường độ âm là 30 dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt O A B C 10 D 30 Hướng dẫn 10 L' L n' r n' 103 3 n ' 10 n r' Chọn C Ví dụ 2: (ĐH-2012) Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với vs phát âm không đổi Tại điểm A có mức cường độ 20 dB Để trung điểm M đoạn OA có mức cường độ âm là 30 dB thì số nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm O A B C D Hướng dẫn 10 L ' L n' r n' 103 n ' 5 n 5 3 n r' Chọn B (14) Ví dụ 3: Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điêm A cách O khoảng d có mức cường độ âm 60 dB Nếu O đặt thêm nguồn âm thì mức cường độ âm điểm B thuộc đoạn OA cho OB = 2d/3 A 135 dB B 65,28 dB C 74,45 dB D 69,36 dB Hướng dẫn Cường độ âm A và B hai trường hợp là: nP0 P L I I0 10 4 r 4 r n' r L' L 10 n r' I ' I 10 L ' P ' n ' P0 2 4 r ' 4 r ' 10 L' 6 3 L ' 6,528 B 42 Chọn B Kết 5: Phân bố lượng âm truyền nguồn âm có công suất phát không đổi đặt các vị trí khác Ví dụ 1: Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 40 dB, N là 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 22,9 dB Hướng dẫn I I0 10 L *Từ P P r 10 0,5 L 4 r 4 I0 0,5 LN 10 0,5 LM 10 0,5 LMN *Từ rON rOM rMN 10 10 0,5.2 10 0,5.4 10 0,5.L MN LM 2,09 B Chọn C Ví dụ 2: Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 40 dB, N là 20 dB Tính (15) mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm trung điểm I MN Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 26,9 dB Hướng dẫn I I0 10 L *Từ *Từ P P r 10 0,5 L 4 r 4 I0 rON rOM 2rMI 10 0,5 LN 10 0,5 LM 2.10 0,5 LMN 10 0,5.2 10 0,5.4 2.10 0,5.L MN LM 2,69 B Chọn D Kết 6: Phân bố lượng âm truyền nguồn âm có công suất phát thay đổi đặt các vị trí khác Ví dụ 1: (ĐH-2014) Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm công suất P thì mức độ âm B là 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm công suất 2P thì mức độ âm A và C là A 103 dB và 99,5 dB B 100 dB và 96,5 dB C 103 dB và 96,5 dB D 100 dB và 99,5 dB Hướng dẫn Áp dụng: I P I0 10 L 4 r P I0 1010 *Khi đặt nguồn âm P A: 4 100 2P LA 4 1002 I0 10 P I 10 LC *Khi đặt nguồn âm 2P B: 4 150 1 2 (16) 2 10 LA 10 LA 10,3 B 1 , : LC 10 LC 9,95 B 10 1,5 Từ: Chọn A Ví dụ 2: Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O với công suất P Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 40 dB, N là 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn ân có công suất 2P M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 23,9 dB C 20,9 dB D 22,9 dB Hướng dẫn I I0 10 L *Từ P P r 10 0,5L 4 r 4 I0 P 10 0,5LN rON I r P 10 0,5L M OM 4 I0 *Khi nguồn âm P đặt O: rMN *Khi nguồn âm đặt M: rON rOM rMN *Từ 2P 10 0,5L MN 4 I0 P 10 0,5 LN 4 I0 P P 0,5 LMN 10 0,5 LM 10 4 I0 4 I0 10 0,5.2 10 0,5.4 10 0,5 LMN LM 2,39 B Chọn B Vấn đề Các bài toán liên quan đến nguồn nhạc âm Miền nghe Ngưỡng nghe âm là cường độ âm nhỏ âm để có thể gây cảm giác âm đó Ngưỡng đau là cường độ âm lớn mà còn gây cảm giác âm Lúc đó có cảm giác đau đớn tai Miền nghe là miền nằm phạm vi từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau Imin I P Imax 4 r P P r 4 Imax 4 Imin (17) Nguồn nhạc âm Giải thích tạo thành âm dây dao động: trên dây xuất sóng dừng có chỗ sợ dây dao động với biên độ cực đại (bụng sóng), đẩy không khí xung quanh nó cách tuần hoàn và đó phát sóng âm tương đối mạnh có cùng tần số dao động dây l k v v k f k 2f 2l (với k = 1; 2; 3; …) Tần số âm là f3 3 f1 v v f2 2 2 f1 2l , họa âm bậc là 2l , họa âm bậc là v 3 f1 2l ,… Giải thích tạo thành âm cột không khí dao động: Khi sóng âm (sóng dọc) truyền qua không khí ống, chúng phản xạ ngược lại đầu và trở lại qua ống (sự phản xạ này xẩy đầu để hở) Khi chiều dài ống phù hợp với bước sóng sóng âm (l k 1 l k ) , thì ống xuất sóng dừng Trong âm nhạc, khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung và nửa cung (nc) Mỗi quãng tám chia thành 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa cung thì hai âm (cao, 12 12 thấp) tương ứng với hai nốt nhạc này có tần số thỏa mãn fc 2 ft Tập hợp tất các âm quãng tám gọi là gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến các nốt Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng là nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc VD: Nốt Rê cách nút La cm nên nốt La có tần số 440 Hz thì tần số nốt Rê thỏa mãn: 44012 2 f 12 f 294 Hz Ví dụ 1: Một cái còi coi nguồn âm điểm phát âm phân bố theo hướng Cách nguồn âm 10 km người vừa đủ nghe thấy âm Biết ngưỡng nghe và ngưỡng đau âm đó 10 W / m 10 W / m là và Hỏi cách còi bao nhiêu thì tiếng còi bắt đầu gây cảm giác đau cho người đó? A 0,1 m B 0,2 m C 0,3 m Hướng dẫn D 0,4 m (18) P Imin 4 r Imin r2 I r2 r1 104 10 10 0,1 m Imax r1 Imax I P max 4 r2 Chọn A Ví dụ 2: Một sợi dây đàn dài 80 cm dao động ta sóng dừng trên dây với tốc độ truyền sóng là 20 m/s Tần số âm dây đàn phát là A 25 Hz B 20 Hz C 12,5 Hz D 50 Hz Hướng dẫn l k v v v k f k f1 12,5 Hz 2f 2l 2l Chọn C Ví dụ 3: Một người chơi đàn ghita bấm trên dây để dây có chiều dai 0,24 m và 0,2 m phát âm có tần số tương ứng với tần số họa âm bậc n và (n +1) phát không bấm trên dây Chiều dài dây đàn không bấm là A 0,42 m B 0,28 m C 1,2 m D 0,36 m Hướng dẫn Tần số âm chiều dài dây đàn l1 0,24 m, l2 0,2 m và l l0 là: f1 v v v ; f1 ' ; f1 '' 2l1 2l2 2l0 f ' n 1 f1 '' Theo bài ra: f1 nf1 '' và hay l0 f1 ' f1 f1 '' v v v 2l2 2l1 2l0 l1l2 0,24.0,2 1,2 m l1 l2 0,24 0,2 Chọn C Ví dụ 4: Một ống sáo dài 0,6 m bịt kín đầu đầu để hở Cho vận tốc truyền âm không khí là 300 m/s Hai tần số cộng hưởng thấp thổi vào ống sáo là A 125 Hz và 250 Hz B 125 Hz và 375 Hz C 250 Hz và 750 Hz D 250 Hz và 500 Hz Hướng dẫn l n 1 v v n 1 f n 1 n 1 125 4f 4l f1 125 Hz f3 375 Hz (19) Chọn B Chú ý: Nếu dùng âm thoa để kích thích dao động cột khí (chiều cao cột khí có thể thay đổi cách thay đổi mực nước), có sóng dừng cột khí đầu B luôn luôn là nút, còn đầu A có thể nút bụng Nếu đầu A là bụng thì âm nghe là to và l n 1 lmin 4 Nếu đầu A là nút thì âm nghe là nhỏ và l n lmin 2 Ví dụ 5: Sóng âm truyền không khí với tốc độ 340 m/s Một cái ống có chiều cao 15 cm đặt thẳng đứng và có thể rót nước từ từ vào để thay đổi chiều cao cột khí ống Trên miệng ống đặt cái âm thoa có tần số 680 Hz Đổ nước vào ống đến độ cao cực đại bao nhiêu thì gõ vào âm thoa thì nghe âm phát to nhất? A 2,5 cm B cm C 4,5 cm D 12,5 cm Hướng dẫn v 340 f 680 0,5 m l n 1 l 0,125 m h 15 l 2,5 cm max 4 Chọn A Ví dụ 6: Một âm thoa nhỏ đặt trên miệng ống không khí hình trụ AB, chiều dài l ống khí có thể thay đổi nhờ dịch chuyển mực nước đầu B Khi âm thoa dao động ta thấy ống có sóng dừng ổn định Khi chiều dài ống thích hợp ngắn 13 cm thì âm nghe to Biết với ống khí này đầu B là nút sóng, đầu A là bụng sóng Khi dịch chuyển mực nước đầu B để chiều dài 65 cm thì ta lại thấy âm nghe rõ Tính số nút sóng ống Hướng dẫn l n 1 lmin 13 52 cm l 65 Sn Sb 0,5 0,5 3 0,5 0,5.52 Chọn B Ví dụ 7: Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng có 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm khếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không khí có giá trị nằm khoảng từ 300 (20) m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khếch đại mạnh? A B C D Hướng dẫn Khi đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm (cột không khí cao l = 50 cm) thì thấy âm khuếch đại mạnh, có nghĩa là đó tượng sóng dừng xảy ra, âm nghe to B thành nút sóng, miệng ống A hình thành bụng sóng v n 1 4f 4lf 4.0,5.850 1700 f 350 v 300 2,9 n 3,3 2n 1 2n 1 2n 1 l n 1 Ta có: Vì n nguyên nên n = Trong đoạn AB có bụng sóng và có nút sóng Vì vậy, đổ thêm nước thì có thêm lần nghe âm to Chọn A Chú ý: Nếu hai lần thí nghiệm liên tiếp nghe âm to nghe âm nhỏ thì l2 l1 2 l2 l1 Nếu lần thí nghiệm đầu nghe âm to lần thí nghiệm nghe âm nghe l2 l1 4 l2 l1 âm nhỏ thì Tốc độ truyền âm: v f Ví dụ 8: Một âm thoa đặt phía trên miệng ống, cho âm thoa dao động với tần số 400 Hz Chiều dài cột khí ống có thể thay đổi cách thay đổi mực nước ống Ống đổ đầy nước, sau đó cho nước chảy khỏi ống Hai lần cộng hưởng gần xảy chiều dài cột khí là 0,16 m và 0,51 m Tốc độ truyền âm không khí A 280 m/s B 358 m/s C 338 m/s D 328 m/s Hướng dẫn l2 l1 2 l2 l1 2 0,51 0,16 0,7 m v f 280 m / s Chọn A Chú ý: (21) Nếu ống khí đầu bịt kín, đầu để hở mà nghe âm to thì đầu bịt kín là nút và đầu để hở là bụng: l 2n 1 v v v n 1 f n 1 fmin1 4f 4l 4l Nếu ống khí để hở hai đầu mà nghe âm to thì hai đầu là bụng hai bụng: l k v v v k f k f2 2f 2l 2l Ví dụ 9: Một ống có đầu bịt kín tạo âm nố Đô có tần số 130,5 Hz Nếu người ta để hở đầu đó thì đó âm tạo có tần số bao nhiêu? A 522 Hz B 491,5 Hz C 261 Hz D 195,25 Hz Hướng dẫn v v v l n 1 n 1 f f n 1 4l fmin1 4l v l k k v f k v f 2f 2l 2l fmin 2 fmin1 261 Hz Chọn C Ví dụ 10: (ĐH-2014) Trong âm nhac, khoảng cách hai nốt nhạc quãng tính cung và nửa cung (nc) Mỗi quãng tám chia thành 12 nc Hai nốt nhạc cách nửa 12 12 cung thì hai âm (cao, thấp) tương ứng với hai mốt nhạc này có tần số thỏa mãn f c 2 f t Tập hợp tất các âm quãng tám gọi là gam (âm giai) Xét gam với khoảng cách từ nốt Đồ đến các nốt Rê, Mi, Fa, Sol, La, Si, Đô tương ứng là nc, nc, nc, nc, nc, 11 nc, 12 nc Trong gam này, âm ứng với nốt La có tần số 440 Hz thì âm ứng với nốt Sol có tần số là A 330 Hz B 392 Hz C 494 Hz Hướng dẫn 12 12 Từ nốt La đến nốt Sol cách nc nên f La 2 fSol 12 12 44012 2.2 fSol fSol 391,995 Hz Chọn B Ví dụ 11: Một phòng hát karaoke có diện tích 20 m2, cao m (với điều kiện hai lần chiều rộng BC và chiều dài AB chênh không quá m để phòng cân đối) với dàn âm gồm loa D 415 Hz (22) có công suất lớn, hai cái đặt góc A, B phòng, hai cái treo trên góc trần A’, B’ Đồng thời còn có màn hình lớn full HD gắn trên tường ABB’A’ để người hái ngồi trung điểm m CD có cảm giác sống động Bỏ qua kích thước người và loa, coi loa phát âm đẳng hướng và tường hấp thụ âm tốt Hỏi có thể thiết kế phòng để người hát chịu loa có công suất lớn là bao nhiêu? A 842 W B 535 W C 723 W D 796 W Hướng dẫn y x 2 m Gọi x là chiều rộng BC, y là chiều dài AB thì xy 20 m và Gọi công suất nguồn là P, ngưỡng đau mà người có thể chịu là 130 dB nên Imax 10 W / m Cường độ âm đến tai người mà người còn chịu : Imax 2P 2P 4 AM 4 A 'M 2 Imax x2 Để Pmax thì x2 Pmax x 16 y2 y2 max y x 2 x Từ y y y2 y2 1 x 1 xy 21 x max 21 4 2 10 842 W 1 21 21 16 Chọn A BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu Một trận động đất bắt nguồn từ tâm chấn O lòng đất phát đồng thời hai sóng : sóng dọc và sóng ngang Tốc độ truyền sóng ngang và sóng dọc là km/s và km/s Một máy ghi địa chất đặt A ghi sóng ngang và sóng dọc Kết cho thấy sóng ngang đến máy ghi chậm sóng dọc là phút Tâm chấn O cách máy ghi A khoảng là A 300 km B 200 km C 180 km D 120 km Câu Một người dùng búa gõ vào đầu nhôm Người thứ hai đầu áp tai vào nhôm và nghe âm tiếng gõ hai lần (một lần qua không khím lần qua nhôm) Khoảng thời gian hai lần nghe là 0,12 s Hỏi độ dài nhôm bao nhiêu? Biết tốc độ truyền âm nhôm và không khí là 6260 (m/s) và 331 (m/s) (23) A 42 m B 299 m C 10 m D 10000 m Câu Sóng âm truyền chất rắn có thể là sóng dọc sóng ngang và lan truyền với tốc độ khác Tại trung tâm phòng chống thiên tai nhận hai tín hiệu từ vụ động đất cách đó 400 km cách khoảng thời gian 120 s Tốc độ truyền sóng lòng đất với sóng ngang và sóng dọc là km/s và v Tìm v A km/s B km/s C km/s D km/s s Nam châm tác dụng lên Câu Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5 lá thép mỏng làm cho lá thép dao động điều hòa và tạo sóng âm Sóng âm nó phát truyền không khí là : A Âm mà tai người có thể nghe B Sóng ngang C Hạ âm D Siêu âm Câu Một người đứng gần chân núi hú lên tiếng Sau s thì nghe tiếng mình vọng lại, biết tốc độ âm không khí là 340 m/s Khoảng cách từ chân núi đến người đó là A 1333 m B 1386 m C 1360 m D 1320 m Câu Một người thả viên đó từ miệng giếng đến đáy giếng cạn sau 3,15 s sau thì nghe thấy tiếng động viên đá chạm đáy giếng Cho biết tôc độ âm không khí là 300 m/s, lấy g 10 m / s Độ sâu giếng là A 41,42 m B 40,42 m C 45,00 m D 38,42 m Câu Tại điểm trên phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường độ âm W / m Cường độ âm điểm đó bao nhiêu đó biên độ âm 0,3 mm? A 2,5 W / m B 3,0 W / m C 4,0 W / m D 4,5 W / m Câu Tại điểm A nằm cách xa nguồn âm có mức cường độ âm là 90 dB Cho cường độ âm chuẩn A 10 12 W / m 10 W / m Cường độ âm đó A là B 10 W / m C 10 W / m D 10 W / m Câu Tại vị trí môi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Câu 10 Một sóng âm truyền không khí Mức cường độ âm điểm M và điểm N là 40 dB và 80 dB Cường độ âm N lớn cường độ âm M A 1000 lần B 40 lần C lần D 10000 lần (24) Câu 11 Nguồn âm phát các sóng âm theo phương Giả sử lượng phát bảo toàn Ở trước nguồn âm, khoảng d có cường độ âm là I Nếu xa nguồn âm thêm 30 m cường độ âm I/9 Khoảng cách d là A 10 m B 15 m C 30 m D 60 m Câu 12 Một nguồn âm điểm phát sóng âm vào không khí tới hai điểm M, N cách nguồn âm là m và 20 m Gọi aM , aN là biên độ dao động các phần tử vật chất M và N Coi môi trường là hoàn toàn không hấp thụ âm Giả sử nguồn âm và môi trường đẳng hướng Chọn phương án đúng A aM 2 aN B aM 2 aN C aM 4 aN D aM aN Câu 13 Khoảng cách từ điểm A đến nguồn âm gần 10n lần khoảng cách từ điểm B đến nguồn âm Biểu thức nào sau đây là đúng so sánh mức cường độ âm A là LA và mức cường độ âm B là LB? A LA 10nLB B LA 10n LB C LA LB 20n dB D LA 2 n LB Câu 14 Một máy bay độ cao 100 mét, gây mặt đất phía tiếng ồn có mức cường độ âm 120 dB Muốn giảm tiếng ồn tới mức chịu 100 dB thì máy bay phải bay độ cao A 316 m B 500 m C 1000 m D 700 m Câu 15 Một dây đàn có chiều dài 80 cm giữ cố định hai đầu Âm dây đàn đó phát có bước sóng dài bao nhiêu để trên dây có sóng dừng với đầu là nút? A 200 cm B 160 cm C 80 cm D 40 cm Câu 16 Một dây đàn có chiều dài 70 cm, nó phát âm có tần số f Người chơi bấm phím đàn cho dây ngắn lại để nó phát âm có họa âm bậc với tần số 3,5f Chiều dài dây còn lại là A 60 cm B 30 cm C 10 cm D 20 cm Câu 17 Để tốc độ truyền sóng âm không khí ta dùng âm thoa có tần số 1000 Hz đã biết để kích thích dao động cột không khí bình thủy tinh Thay đổi độ cao cột không khí bình cách đổ dần nước vào bình Khi chiều cao cột không khí là 50 cm thì âm phát nghe to Tiếp tục đổ thêm dần nước vào bình lại nghe âm to Chiều cao cột không khí lúc đó là 35 cm Tính tốc độ truyền âm A 200 m/s B 300 m/s C 350 m/s D 340 m/s Câu 18 Một nguồn điểm O phát sóng âm có công suất không đổi môi trường truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm Ba điểm O, A, B cùng nằm trên nửa đưởng thẳng xuất phát từ O theo đúng thứ tự, tỉ số cường độ âm A và B là I A / I B 17 / Một điểm M nằm trên đoạn OA, cường độ âm M I A I B / Tỉ số OM/OA là (25) A 8/5 B 1,8 C 16/25 D 25/16 Câu 19 Trong môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm, có điểm thẳng hàng theo đúng thứ tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m Khi đặt A nguồn điểm phát âm công suất 2P thì mức cường độ âm B là 100 dB Bỏ nguồn âm A, đặt B nguồn điểm phát âm công suất 3P thì mức cường độ âm A và C là A 103 dB và 99,5 dB B 100 dB và 96,5 dB C 102 dB và 98,2 dB D 100 dB và 99,5 dB Câu 20 Nguồn âm o có công suất không đổi, bỏ qua hấp thụ âm và phản xạ âm môi tường Trên cùng đưởng thẳng qua O có điểm A, B và C cùng nằm phía O và theo thứ tự có khoảng cách tới nguồn tăng dần Mức cường độ âm B kém mức cường độ âm A là a (dB), mức cường độ âm B mức cường độ âm C là 4a (dB) Nếu OA = 2OB/3 thì tỉ số OC/OA là A 81/16 B 9/4 C 25/16 D 243/32 Câu 21 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 50 dB, N là 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 22,9 dB Câu 22 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 40 dB, N là 30 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm trung điểm I MN Coi môi trường không hấp thụ âm A 39,3 dB B 21,9 dB C 20,9 dB D 26,9 dB Câu 23 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có nguồn âm điểm với công suất phát âm không đổi Hai điểm M và N môi trường cho OM vuông góc với ON Mức cường độ âm M và N là LM 40 dB, LN 20 dB Mức cường độ âm trung điểm MN là A 26 dB B 35 dB C 36 dB D 29 dB Câu 24 Một nguồn âm đặt O môi trường đẳng hướng Hai điểm M và N môi trường với O thành tam giác vuông cân O Mức cường độ âm M và N 25 dB Mức cường độ âm lớn mà máy thu thu đặt điểm trên đoạn MN là A 28 dB B 27 dB C 27 dB D 26 dB Câu 25 Tại O có nguồn phát âm đẳng hướng với công suất không đổi Một người từ A đến C theo đường thẳng và lắng nghe âm từ nguồn O thì nghe thấy cường độ âm tăng từ I đến 4I/3 lại giảm xuống I Khoảng cách AO (26) A AC B AC / C AC/3 D AC/2 Câu 26 Một nguồn âm điểm đặt O phát sóng đẳng hướng không gian M và N là điểm nằm trên cùng tia xuất phát từ O P là trung điểm MN Gọi LM , LP , LN là cường độ âm M, P và N Nếu LM LP 3 B thì A LM LP 2,56 B B LN LP 0,56 B C LN LM 0,56 B D LM LN 3,59 B Câu 27 Ba điểm A, O, B theo thứ tự cùng nằm trên đường thẳng xuất phát từ O (A và B phía O) Tại O đặt nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm A là 50 dB Nếu mức cường độ âm trung đểim M đoạn AB là 44 dB thì mức cường đoọ âm B là A 28 dB B 38 dB C 36 dB D 48 dB Câu 28 Một người chơi đàn ghita bấm trên dây để dây có chiều dài 0,24 m và 0,2 m phát âm có tần số tương ứng với tần số họa âm bậc n và (n + 3) phát không bấm trên dây Chiều dài dây đàn không bấm là A 0.4 m B 0,28 m C 1,2 m D.0,36 m Câu 29 Một âm thoa có tần số dao động riêng 850 Hz đặt sát miệng ống nghiệm hình trụ đáy kín đặt thẳng đứng cao 80 cm Đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm thì thấy âm khếch đại lên mạnh Biết tốc độ truyền âm không khí có gá trị nằm khoảng 30 m/s đến 350 m/s Hỏi tiếp tục đổ nước thêm vào ống thì có thêm vị trí mực nước cho âm khếch đại mạnh? A B C D Câu 30 Một nguồn âm đẳng hướng phát từ O với công suất P Gọi M và N là hai điểm nằm trên cùng phương truyền và cùng phía so với O Mức cường độ âm M là 40 dB, N là 20 dB Tính mức cường độ âm điểm N đặt nguồn âm có công suất 3P M Coi môi trường không hấp thụ âm A 20,6 dB B 23,9 dB C 25,7 dB D 22,9 dB Câu 31 Tại điểm O môi trường đẳng hướng, khong hấp thụ âm, có nguồn âm điểm, giống với công suất phát âm không đổi Tại điểm A cách O khoảng d có mức cường độ âm 60 bB Nếu O đặt thêm nguồn âm thì mức cường độ âm điểm B thuộc đoạn OA cho OB = 2d/7 A 72,64 dB B 65,28 dB C 74,45 dB D 69,36 dB Câu 32 Trên đường thẳng cố định môi trường đẳng hướng, không hấp thụ âm và phản xạ âm Ban đầu, máy thu cách nguồn âm khoảng định thu âm có mức cường độ (27) âm là 60 (dB) Nếu dịch chuyển máy thu xa nguồn âm thêm đoạn a thì mức cường độ âm thu là 40 (dB) Muốn thu mức cường độ âm là 20 (dB) thì từ vị trí ban đầu phải dịch xa thêm bao nhiêu? A 99a B 10a C 11a D 9a Câu 33 Một nguồn phát âm coi là nguồn điểm phát âm theo phương Mức cường độ âm điểm M lúc đầu là 80 dB Nếu tăng công suất nguồn âm lên 20% thì mức cường độ âm M tăng bao nhiêu? A 1,8 dB B 0,5 dB C 0,8 dB D 1,5 dB HƯỚNG DẪN GIẢI Câu t Theo bài ra: l l t l 200 km 1 v1 v2 v1 v2 Chọn B Câu 0,12 s tk tn l l l 42 m 331 6260 Chọn A Câu t Theo bài ra: l l l 400 v1 2 km / s l 400 v1 v2 t 120 v2 Chọn A Câu fd 16000 Hz T Tần số dòng điện: Tần số dao động lá thép: f 2 fd 32000 Hz 20000 Hz Chọn C Câu Thời gian sóng âm và phải thỏa mãn: t 2L L 1360 m v (28) Câu h Thời gian vật rơi: gt12 2h t1 0,2h g h h t2 v 300 Thời gian âm truyền từ đáy đến tai người: t2 3,15 t 0,2h h 3,15 h 45 m 300 Chọn C Câu 2 A I A I A I2 I1 4,5 W / m I1 A1 A1 Chọn D Câu Đổi L = 90 dB = B L lg I I I0 10 L 10 12.109 10 W / m I0 Chọn C Câu I ' 10 I L ' L B L ' L 10 dB Chọn C Câu 10 LN LM 4 B I ' 10n I L ' L n B IN 10 I M Chọn D Câu 11 2 r I P d I B A d 15 m 4 r I A rB d 30 Chọn B Câu 12 P aM I M rN a r I 4 r M N 4 aM 4 aN IN rM aN rM aN I a2 (29) Chọn C Câu 13 I B rA 10 L2 L1 10 n 10 LB LA LB LA 2n B I A rB Chọn C Câu 14 2 100 I2 rA 10 12 10 L2 L1 r2 1000 m 10 I1 rB r Chọn C Câu 15 l n 2l max 2l 160 cm n Chọn B Câu 16 v f 2l v v f3' 3,5 f 3,5 l ' l 60 cm 2l ' 2l 3,5 f ' 3 v 2l ' Chọn C Câu 17 l2 l1 2 l2 l1 2 50 35 30 cm v f 300 m / s Chọn B Câu 18 Từ công thức: I P 4 r I OM rM A OA rA IM IA IA IB Câu 19 Áp dụng: I P I0 10 L 4 r IA 1,8 I A 9I A / 17 Chọn B (30) 2P I0 1010 100 *Khi đặt nguồn âm 2P A: 3P LA 4 1002 I0 10 3P I 10 LB *Khi đặt nguồn âm 3P B: 4 150 1 2 1,5 10 LA 10 LA 10,2 B 1 , : 1,5 LC 10 10 L 9,82 B C 1,5 Từ Chọn C Câu 20 I I0 10 L P P r 10 0.5 L 4 r 4 I0 a 0,5 OB rB 0,5 LA LB 10 10 10 OA rA 5 a 4a 0,5 0,510a 243 0,5 LA LB LB LC OC rC 0,5 LA LC 10 10 10 10 10 OA r 10 32 A 2 Chọn D Câu 21 I I0 10 L P P r 10 0.5 L 4 r 4 I0 rON rOM rMN 10 0,5 LN 10 0,5 LMN 10 0,5.2 10 0,5.5 10 0,5 LMN LM 2,03 B Chọn A Câu 22 I I0 10 L *Từ P P r 10 0.5 L 4 r 4 I0 (31) 0,5 LN 10 0,5 LMN 2.10 0,5 LMI *Từ rON rOM 2rMI 10 10 0,5.3 10 0,5.4 2.10 0,5 LMN LM 3,93 B Chọn A Câu 23 Từ hình vẽ: Từ: OM ON MN 2OI I I0 10 L 1 P P r2 10 L , 4 r 4 I0 ta thấy r2 tỉ lệ với 10-L Vì vậy, các biểu thức liên hệ (1), ta có thể thay r2 10-L 10 LM 10 LN 4.10 LI 10 10 4.10 LI L1 2,6 B Câu 24 Mức cường độ âm lớn đặt trung điểm I MN Áp dụng công thức: I P I0 10 L 4 r I OI M 10 LM LI sin 450 102,5 LI I I OM LI 2,8 B Câu 25 Chọn A Chọn A (32) Tại A và C cường độ âm I còn H cường độ âm 4I/3 Ta thấy, cường độ âm tỉ lệch P r2 I 4 r nên OH AO / 600 OA AC nghịch với Chọn A Câu 26 Vì P là trung điểm MN nên Từ: I I0 10 L rM rN 2 rP 1 P P r2 10 0,5 L , 4 r 4 I0 ta thấy r tỉ lệ với 10-0,5L Vì vậy, các biểu thức liên hệ (1), ta có thể thay r 10-0,5L: 10 0,5 LM 10 0,5 LN 2.10 0,5 LP 10 10 0,5 LM LN 0,5 LM LN 2.100,5.3 LM LN 3,59 B 2.10 0,5 LM LP Chọn D Câu 27 r r 2 rM 1 Vì LA LM nên rA rM rB và M là trung điểm AB nên B A P P r2 10 0,5 L , 4 r 4 I0 Từ: ta thấy r tỉ lệ với 10-0,5L Vì vậy, các biểu thức liên hệ (1), ta có thể thay r 10-0,5L: I I0 10 L 10 0,5 LB 10 0,5 LA 2.10 0,5 LM 10 0,5 LB 10 0,5.5 2.10 0,5.4,4 LB 3,6 B (33) Chọn C Câu 28 Tần số âm chiều dài dây đàn l1 0,24 m, l2 0,2 m và l l0 là: f1 v v v ; f1 ' ; f2 '' 2l1 2l2 2l0 f ' n 3 f1 '' Theo bài ra: f1 nf1 '' và hay f1 ' f1 3 f1 '' ll v v v 0,24.0,2 3 l0 0, m 2l2 2l1 2l0 l1 l2 0,24 0,2 Chọn A Câu 29 Khi đổ dần nước vào ống nghiệm đến độ cao 30 cm (cột không khí cao l = 50 cm) thì thấy âm khuếch đại mạnh, có nghĩa là đó tượng sóng dừng xảy ra, âm nghe to B thành nút sóng, miệng ống A hình thành bụng sóng Ta có: v l n 1 v n 1 4f 4lf 5.0,5.850 1700 f 350 300 2,9 n 3,3 n n n Vì n nguyên nên n = Trong đoạn AB có bụng sóng và có nút sóng Vì đổ thêm nước thì có thêm lần nghe âm to Chọn A Câu 30 *Từ I I0 10 L P P r2 10 0,5 L , 4 r 4 I0 P 10 0,5LN rON 4 I0 r P 10 0,5L M OM 4 I0 *Khi nguồn âm P đặt O: rMN *Khi nguồn âm 3P đặt M: 3P 10 0,5L MN 4 I0 (34) rON rOM rMN *Từ P 10 0,5 LN 4 I0 P 3P 10 0,5 LM 10 0,5 LMN 4 I0 4 I0 10 0,5.2 10 0,5.4 10 0,5 LMN LM 2,57 B Chọn C Câu 31 Cường độ âm A và B hai trường hợp là: nP0 P L I I0 10 4 r 4 r n' r L' L 10 n r' I ' I 10 L ' P ' n ' P0 2 4 r ' 4 r ' 10 L' 6 7 L ' 7,264 B 42 Chọn A Câu 32 I r3 r1 10 0,5 L3 10 0,5 L1 P P L 0,5 L I 10 r 10 4 r 4 I0 r2 r1 10 0,5 L2 10 0,5 L1 x 10 0,5.2 10 0,5.6 10 x 11a a 10 0,5.4 10 0,5.6 Chọn C Câu 33 I2 P L B L B L B L B 10 10 1,2 L2 L1 0,08 B I1 P1 Chọn C Quý thầy cô cần sách trên (bản word chỉnh sửa được) xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua địa mail : info@123doc.org (35)