Bài 14. Phản xạ âm, chống ô nhiễm tiếng ồn
Sách kết nối tri thức với cuộc sống
Đứng trong một hành lang dài, cách một bức tường \(10m\), một học sinh gõ mạnh lên sàn nhà. Nếu vận tốc âm trong không khí là \(340m/s\) thì sau bao lâu bạn học sinh đó nghe được âm phản xạ?
Ta có:
+ Quãng đường mà âm truyền được là: \(s = 2.10 = 20m\) (quãng đường âm truyền từ lúc bạn học sinh đó gõ mạnh lên sàn nhà => truyền đến tường => phản xạ lại bạn học sinh đó)
Thời gian bạn đó nghe thấy âm phản xạ là:
\(t = \dfrac{s}{v} = \dfrac{{20}}{{340}} = 0,059s\)
Người ta kiểm tra chi tiết máy bằng thép nhờ một máy dò lỗ hổng dùng siêu âm, vận tốc truyền siêu âm là \(2500m/s\). Tín hiệu đầu tiên phản xạ sau \(8\mu s\left( {8\mu s = {{8.10}^{ - 6}}s} \right)\) kể từ lúc phát tín hiệu, còn tín hiệu thứ 2 sau \(20\mu s\) tính từ tín hiệu đầu.
Lỗ hổng phát hiện được nằm ở độ sâu?
Ta có \({t_1} = 8\mu s\) - là thời gian máy phát hiện điểm đầu tiên của lỗ hổng (hay quãng đường từ đầu chi tiết đến đây chính là độ sâu lỗ hổng nằm trong vật)
Gọi \(d\) - độ sâu phát hiện lỗ hổng
Ta có:
\(\begin{array}{l}2d = v{t_1}\\ \to d = \dfrac{{v{t_1}}}{2} = \dfrac{{{{2500.8.10}^{ - 6}}}}{2} = 0,01m = 10mm\end{array}\)
Người ta kiểm tra chi tiết máy bằng thép nhờ một máy dò lỗ hổng dùng siêu âm, vận tốc truyền siêu âm là \(2500m/s\). Tín hiệu đầu tiên phản xạ sau \(8\mu s\left( {8\mu s = {{8.10}^{ - 6}}s} \right)\) kể từ lúc phát tín hiệu, còn tín hiệu thứ 2 sau \(20\mu s\) tính từ tín hiệu đầu.
Độ cao của chi tiết được kiểm tra
Ta có \({t_2} = 20\mu s\) - là thời gian máy phát hiện điểm cuối cùng của lỗ hổng (hay quãng đường từ đầu chi tiết đến cuối lỗ hổng của vật)
Gọi \(h\) - độ cao của chi tiết được kiểm tra
Ta có:
\(\begin{array}{l}2h = v{t_2}\\ \to h = \dfrac{{v{t_2}}}{2} = \dfrac{{{{2500.20.10}^{ - 6}}}}{2} = 0,025m = 25mm\end{array}\)
Đặt một mặt chắn ở phía trước một nguồn âm và đặt tai ngay tại nguồn âm đó, nhận thấy sau \(\frac{1}{4}s\) thì nghe thấy âm phản xạ. Hỏi mặt chắn đó đặt cách nguồn âm bao xa? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s
Quãng đường âm truyền đi được:
\(S=v.t=340.\frac{1}{4}=85m\)
Quãng đường âm thanh đi được bằng 2 lần khoảng cách từ nguồn âm đến vật chắn nên mặt chắn cách nguồn âm 1 khoảng:
\(L=\frac{S}{2}=\frac{85}{2}=42,5m\)
Đâu không phải là ứng dụng của phản xạ âm
Cách giải:
- Các ứng dụng của phản xạ âm là:
+ Xác định độ sâu của biển
+ Trong y học, dùng máy siêu âm để khám bệnh
+ Cá heo, dơi phát ra siêu âm và nhờ âm phản xạ để tìm thức ăn
- Treo rèm vải trong phòng hoà nhạc với mục đích là hấp thụ âm tốt hơn, làm giảm sự phản xạ âm.Từ đó giúp nghe nhạc rõ hơn, hay hơn.
