( k N*) 2 v f k l Ứng với k = 1 õm phỏt ra õm cơ bản cú tần số 1 2 v f l k = 2,3,4… cú cỏc hoạ õm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1)…
* Tần số do ống sỏo phỏt ra (một đầu bịt kớn, một đầu để hở một đầu là nỳt súng, một đầu là bụng súng) (2 1) ( k N) 4 v f k l Ứng với k = 0 õm phỏt ra õm cơ bản cú tần số 1 4 v f l k = 1,2,3… cú cỏc hoạ õm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1)… 3. Nhạc õm và tạp õm
- Nhạc õm là những õm cú tần số xỏc định và đồ thị dao động là đƣờng cong hỡnh sin - Tạp õm là những õm cú tần số khụng xỏc định và đồ thị dao động là những đƣờng cong phức tạp.
4. Họa õm
Một õm khi phỏt ra đƣợc tổng hợp từ một õm cơ bản và cỏc õm khỏc gọi là họa õm Âm cơ bản cú tần số f1 cũn cỏc họa õm cú tần số bằng bội số tƣơng ứng với õm cơ bản. Họa õm bậc hai cú tần số f2 = 2f1
Họa õm bậc ba cú tần số f3 = 3f1… Họa õm bậc n cú tần số fn = n.f1
=> Cỏc họa õm lập thành một cấp số cộng với cụng sai d = f1 5. Ngƣỡng nghe, ngƣỡng đau, miền nghe đƣợc
• Ngƣỡng nghe : là giỏ trị nhỏ nhất của mức cƣờng độ õm mà tai con ngƣời cú thể nghe đƣợc • Ngƣỡng đau : là giỏ trị lớn nhất của mức cƣờng độ õm mà tai con ngƣời cú thể chịu đựng đƣợc • Miền nghe đƣợc : là giỏ trị của mức cƣờng độ õm trong khoảng giữa ngƣỡng nghe và ngƣỡng đau. V. HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE
1. Nguồn õm đứng yờn, mỏy thu chuyển động với vận tốc vM.
* Mỏy thu chuyển động lại gần nguồn õm thỡ thu đƣợc õm cú tần số: ' v vM
f f
v
* Mỏy thu chuyển động ra xa nguồn õm thỡ thu đƣợc õm cú tần số: " v vM
f f
v
2. Nguồn õm chuyển động với vận tốc vS, mỏy thu đứng yờn.
* Mỏy thu chuyển động lại gần nguồn õm với vận tốc vs thỡ thu đƣợc õm cú tần số: '
Sv v f f v v
* Mỏy thu chuyển động ra xa nguồn õm thỡ thu đƣợc õm cú tần số: "
Sv v f f v v
Với v là vận tốc truyền õm, f là tần số của õm.
Chỳ ý: Cú thể dựng cụng thức tổng quỏt: ' M S v v f f v v
Mỏy thu chuyển động lại gần nguồn thỡ lấy dấu “+” trƣớc vM, ra xa thỡ lấy dấu “-“. Nguồn phỏt chuyển động lại gần nguồn thỡ lấy dấu “-” trƣớc vS, ra xa thỡ lấy dấu “+“.
PHẦN II.CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SểNG ÂM
* Phƣơng phỏp: Để tỡm một số đại lƣợng liờn quan đến súng õm ta viết biểu thức liờn quan đến cỏc
đại lƣợng đó biết và đại lƣợng cần tỡm từ đú suy ra và tớnh đại lƣợng cần tỡm.
* Cỏc cụng thức: + Mức cƣờng độ õm: L = lg 0 I I . + Cƣờng độ õm chuẩn: I0 = 10-12W/m2.
+ Cƣờng độ õm tại điểm cỏch nguồn õm một khoảng R: I = 2 4 R
P (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
. Cƣờng độ õm chuẩn: I0 = 10-12W/m2.
1) Mức cƣờng độ õm tại một điểm L: + Khi tớnh theo đơn vị Ben: ( )
0 lg B I L I
+ Khi tớnh theo đơn vị ĐềxiBen: ( )
0 10 lg dB I L I
Đơn vị mức cƣờng độ õm là Ben(B) hoặc đềxiben(dB) Trong thực tế ngƣời ta thƣờng dựng là đềxiben(dB) 2) Cƣờng độ õm tại một điểm M (IM): a) Khi cho mức cƣờng độ õm L: ( ) ( ( )) 10 0.10 0.10 dB B L L M I I I
b) Khi cho cụng suất và khoảng cỏch từ nguồn đến điểm ta xột:
Khi nguồn õm phỏt ra súng cầu cú cụng suất P thỡ:
+ Năng lƣợng súng phõn bố đều trờn bề mặt diện tớch mặt súng: S= 2 4R
+ Cụng suất của nguồn súng PIM.S
Cƣờng độ õm tại M cỏch S một đoạn R là: 2 4 M P P I S R Đơn vị cƣờng độ õm là W/m2 Chỳ ý: Lg(10x) = x a =lgx x=10a lg(a b) = lga-lgb VÍ DỤ MINH HỌA
VD1. Một ngƣời ỏp tai vào đƣờng ray tàu hỏa nhe tiếng bỳa gỏ vào đƣờng ray cỏch đú 1 km. Sau 2,83 s ngƣời đú nghe tiếng bỳa gỏ truyền qua khụng khớ. Tớnh tốc độ truyền õm trong thộp làm đƣờng ray. Cho biết tốc độ õm trong khụng khớ là 330 m/s.
VD2: Súng õm truyền trong thộp với vận tốc 5000(m/s) . Hai điểm trong thộp dao động lệch pha nhau 900 mà gần nhau nhất thỡ cỏch nhau một đoạn 1,5(m). Tần số dao động của õm là :
A. 833(Hz) B. 1666(Hz) C. 3,333(Hz) D. 416,5(Hz)
VD3: Hai õm cú mức cƣờng độ õm chờnh lệch nhau 20 dB. Tỉ số của cƣờng độ õm của chỳng là bao nhiờu?
VD3: Một ngƣời đứng cỏch nguồn õm một khoảng d thỡ cƣờng độ õm là I. Khi ngƣời đú tiến ra xa nguồn õm một đoạn 40m thỡ cƣờng độ õm giảm chỉ cũn I/9. Tớnh khoảng cỏch d.
VD4:
1) Mức cƣờng độ của một õm là L30 dB . Hóy tớnh cƣờng độ của õm này theo đơn vị 2 /m W
Biết cƣờng độ õm chuẩn là 12 2
0 10 W/m
I .
2) Cƣờng độ õm tăng 100 lần thỡ mức cƣờng độ õm tăng bao nhiờu dB?
3) Độ to của õm cú đơn vị đo là phụn, đƣợc định nghĩa nhƣ sau: Hai õm lƣợng hơn kộm nhau 1 phụn
I2 I1 1 phôn tƣơng đƣơng với 10lg 1 1 2
I I
. Ngoài đƣờng phố õm cú độ to 70 phụn. ở trong
phũng õm này chỉ cũn cú độ to 40 phụn. Tớnh tỉ số cỏc cƣờng độ õm ở hai nơi đú.
VD5: Tại một điểm A nằm cỏch xa nguồn õm O (coi nhƣ nguồn điểm) một khoảng OA1 m , mức cƣờng độ õm là LA 90 dB . Cho biết ngƣỡng nghe của õm chuẩn 12 2
0 10 W/m (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
I .
1) Tớnh cƣờng độ IA của õm đú tại A
2) Tớnh cƣờng độ và mức cƣờng độ của õm đú tại B nằm trờn đƣờng OA cỏch O một khoảng 10 m . Coi mụi trƣờng là hoàn toàn khụng hấp thụ õm.
3) Giả sử nguồn õm và mụi trƣờng đều đẳng hƣớng. Tớnh cụng suất phỏt õm của nguồn O.
VD6: Mức cƣờng độ õm tại một vị trớ tăng thờm 30dB. Hỏi cƣờng độ õm tại vị trớ đú tăng lờn bao nhiờu lần?
A. 1000 lần B. 10000 lần C. 100 lần D. 10 lần
VD7: Một cỏi loa cú cụng suất 1W khi mở hết cụng suất biết cƣờng độ õm chuẩn I0 = 10-12W/m2 . Hỏi
a) Cƣờng độ õm tại diểm cỏch nú 400cm là bao nhiờu. b) Mức cƣờng độ õm tại đú là bao nhiờu.
VD8: Mức cƣờng độ õm do nguồn S gõy ra tại điểm M là L, khi cho S tiến lại gần M một đoạn 62m
thỡ mức cƣờng độ õm tăng thờm 7dB. a) Tớnh khoảng cỏch tà S đến M.
b) Biết mức cƣờng độ õm tại M là 73dB Tớnh cụng suất của nguồn phỏt. VD9. Loa của một mỏy thu thanh cú cụng suất P = 2 W.
a) Tớnh mức cƣờng độ õm do loa tạo ra tại một điểm cỏch mỏy 4 m.
b) Để tại điểm ấy mức cƣờng độ õm chỉ cũn 70 dB, phải giảm nhỏ cụng suất của loa bao nhiờu lần?
VD10. Mức cƣờng độ õm do nguồn S gõy ra tại điểm M là L; cho nguồn S tiến lại gần M một khoảng D thỡ mức cƣờng độ õm tăng thờm 7 dB.
a) Tớnh khoảng cỏch từ S đến M biết D = 62 m.
b) Biết mức cƣờng độ õm tại M là 73 dB. Tớnh cụng suất của nguồn.
VD11. Một súng õm truyền trong khụng khớ. Mức cƣờng độ õm tại điểm M và tại điểm N lần lƣợt là 40 dB và 80 dB. Biết cƣờng độ õm tại M là 0,05 W/m2. Tớnh cƣờng độ õm tại N.
VD12. Ba điểm O, A, B cựng nằm trờn một nửa đƣờng thẳng xuất phỏt từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phỏt súng õm đẳng hƣớng ra khụng gian, mụi trƣờng khụng hấp thụ õm. Mức cƣờng độ õm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. Tớnh mức cƣờng độ õm tại trung điểm M của đoạn AB.
VD13 : Một nguồn õm S phỏt ra õm cú tần số xỏc định. Năng lƣợng õm truyền đi phõn phối đều trờn mặt cầu tõm S bỏn kớnh d. Bỏ qua sự phản xạ của súng õm trờn mặt đất và cỏc vật cản. Tai điểm A cỏch nguồn õm S 100 m, mức cƣờng độ õm là 20 dB. Xỏc định vị trớ điểm B để tại đú mức cƣờng độ õm bằng 0.
VD14. Mức cƣờng độ õm tại vị trớ cỏch loa 1 m là 50 dB. Một ngƣời xuất phỏt từ loa, đi ra xa nú thỡ thấy: khi cỏch loa 100 m thỡ khụng cũn nghe đƣợc õm do loa đú phỏt ra nữa. Lấy cƣờng độ õm chuẫn là I0 = 10-12 W/m2, coi súng õm do loa đú phỏt ra là súng cầu. Xỏc định ngƣỡng nghe của tai ngƣời này.
VD15. Hai họa õm liờn tiếp do một dõy đàn phỏt ra cú tần số hơn kộm nhau 56 Hz. Tớnh tần số của họa õm thứ ba do dõy đàn này phỏt ra.
VD16:. Một nhạc cụ phỏt ra õm cơ bản cú tần số f = 420 Hz. Một ngƣời nghe đƣợc õm cú tần số lớn nhất là 18000 Hz. Tỡm tần số lớn nhất mà nhạc cụ này cú thể phỏt ra để tai ngƣời này cũn nghe đƣợc.
VD17: Trong ống sỏo một đầu kớn một đầu hở cú súng dừng với tần số cơ bản là 110 Hz. Biết tốc độ truyền õm trong khụng khớ là 330 m/s. Tỡm độ dài của ống sỏo.
VD18 : Một nhạc cụ phỏt ra õm cú tần số õm cơ bản là f = 420 Hz. Một ngƣời cú thể nghe đƣợc õm cú tần số cao nhất là 18000 Hz. Tần số õm cao nhất mà ngƣời này nghe đƣợc do nhạc cụ này phỏt ra là :
A.17850(Hz) B. 17640(Hz) C. 42,857142(Hz) D. 18000(Hz)
VD19: Một nguồn õm O xem nhƣ nguồn điểm, phỏt õm trong mụi trƣờng đẳng hƣớng và khụng hấp thụ õm. Ngƣỡng nghe của õm đú là . Tại một điểm A ta đo đƣợc mức cƣờng độ õm là L = 70 dB. Cƣờng độ õm I tại A cú giỏ trị là: A. 7 2 W 10 m - B. 7 2 W 10 m C. 5 2 W 10 m - D. 70W2 m
DẠNG2. BÀI TẬP HIỆU ỨNG ĐỐP - PLE PHƢƠNG PHÁP
Để tỡm cỏc đại lƣợng liờn quan đến hiệu ứng Đốp-ple ta viết cỏc biểu thức liờn quan đến đại
lƣợng cần tỡm và cỏc đại lƣợng đó biết (chỳ ý đến việc lấy dấu trƣớc vận tốc của nguồn và của mỏy thu, cũn tần số õm do vật phản xạ phỏt ra chớnh là tần số õm do vật phản xạ thu đƣợc) từ đú suy ra và tớnh đại lƣợng cần tỡm.
Hiệu ứng Đốp – Le : là hiện tƣợng tần số của mỏy thu thay đổi khi cú sự chuyển động tƣơng đối giữa mỏy thu và nguồn õm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cụng thức tổng quỏt: ' M S