Sóng âm
Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hà Nội
Ở các rạp hát, rạp chiếu phim để giảm thiểu sự phản xạ âm thanh người ta thường dùng chất liệu gì để ốp lên tường?
Xốp, nhung hoặc dạ là những chất liệu hấp thụ âm thanh tốt. Trong những không gian như rạp chiếu phim, rạp hát âm thanh được lan truyền lớn nên cần có những chất liệu tốt để hấp thụ và giảm sự phản xạ âm thanh.
Một sóng âm thanh được phát hiện bởi một micrô. Đầu ra từ micrô được kết nối với đầu vào Y của máy hiện sóng tia âm cực (CRO). Dấu vết trên CRO được hiển thị trên hình. Cài đặt cơ sở thời gian trên CRO là \(0,20ms\) mỗi lần chia Tần số của sóng âm là bao nhiêu?
Từ đồ thị ta thấy chu kì sóng âm là:
\(T = 4.0,20 = 0,8ms = {8.10^{ - 4}}s\)
\( \Rightarrow \) Tần số của âm do âm thoa tạo ra là:
\(f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{{{{8.10}^{ - 4}}}} = 1250Hz\)
Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích để dao động với chu kì không đổi và bằng $0,08 s$. Âm do lá thép phát ra là:
Ta có:
$f = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{{0,08}} = 12,5H{\text{z < 16Hz}}$
=> Hạ âm
Một dây đàn dài $15cm$, khi gảy phát ra âm cơ bản với tốc độ truyền sóng trên dây là $300m/s$. Tốc độ truyền âm trong không khí là $340m/s$. Bước sóng của âm phát ra trong không khí là:
Ta có, chiều dài của dây đàn:
$l = k\dfrac{\lambda }{2} = k\dfrac{v}{{2f}} \to f = k\dfrac{v}{{2l}}$
Âm cơ bản là âm ứng với $k=1$
=> Tần số của âm cơ bản:
${f_1} = \dfrac{v}{{2l}} = \dfrac{{300}}{{2.0,15}} = 1000H{\text{z}}$
=> Bước sóng của âm phát ra trong không khí:
$\lambda = \dfrac{{{v_{kk}}}}{{{f_1}}} = \dfrac{{340}}{{1000}} = 0,34m$
Một người đứng cách một bức tường 500 m nghe một tiếng súng nổ. Vị trí đặt súng cách tường 165 m. Người và súng cùng trên đường thẳng vuông góc với tường. Sau khi nghe tiếng nổ, người này lại nghe tiếng nổ do âm thanh phản xạ trên bức tường. Tốc độ âm thanh trong không khí là 330 m/s. Khoảng thời gian giữa hai tiếng nổ là:
Khoảng cách giữa người và súng là:
\(L = {\text{ }}500{\text{ }} - {\text{ }}165{\text{ }} = {\text{ }}335m\)
Gọi t1 là thời gian lúc súng bắt đầu nổ đến tai người:
${t_1} = \dfrac{{{S_1}}}{v} = \dfrac{{335}}{v}$
t2 là thời gian do âm thanh phản xạ trên bức tường sau khi nghe tiếng nổ:
${t_2} = \dfrac{{{S_2}}}{v} = \dfrac{{500 + 165}}{v}$
Thời gian giữa hai lần tiếng nổ đến tai người là:
$\Delta t = {t_2} - {t_1} = \dfrac{{500 + 165}}{v} - \dfrac{{335}}{v} = \dfrac{{330}}{v} = \dfrac{{330}}{{330}} = 1{\text{s}}$
Trong bài hát “Tiếng đàn bầu” do nam ca sĩ Trọng Tấn trình bày có câu “cung thanh là tiếng mẹ, cung trầm là giọng cha”. “thanh”, “trầm” trong câu hát này là chỉ đặc tính nào của âm dưới đây?
Độ cao phụ thuộc vào tần số của âm.
Tần số lớn âm bổng
Tần số nhỏ âm trầm
Có một số nguồn âm giống nhau với công suất phát âm không đổi trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm. Nếu tại điểm A đặt 4 nguồn âm thì tại điểm B cách A một đoạn d có mức cường độ âm là 60dB. Nếu tại điểm C cách B một đoạn 2d/3 đặt 6 nguồn âm thì tại điểm B có mức cường độ âm bằng:
Gọi công suất mỗi nguồi là P
Cường độ âm tại B do A gây ra:
${I_{AB}} = \dfrac{{4P}}{{4\pi {d^2}}} = {10^{ - 6}}W/{m^2}$
Cường độ âm tại B do C gây ra:
${I_{CB}} = \dfrac{{6P}}{{4\pi {{(\dfrac{{2d}}{3})}^2}}} = \dfrac{{4P}}{{4\pi {d^2}}}\dfrac{{27}}{8} = 3,{375.10^{ - 6}}W/{m^2}$
$ \to {L_B} = \log \dfrac{{{I_{CB}}}}{{{{10}^{ - 12}}}} = 6,528B = 65,28dB$
Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mức cường độ âm L theo cường độ âm chuẩn. Cường độ âm chuẩn gần nhất với giá trị nào sau đây:
Từ đồ thị ta thấy khi \(I=a\) thì \(L=0,5\,\left( B \right)\)
Áp dụng công thức tính mức cường độ âm ta có:
\(L\,\left( B \right)=\log \frac{I}{{{I}_{0}}}\Rightarrow \frac{I}{{{I}_{0}}}={{10}^{L}}\Rightarrow {{I}_{0}}=\frac{I}{{{10}^{L}}}=\frac{a}{{{10}^{0,5}}}=0,316a\)
Khi con ruồi và con muỗi bay, ta nghe được tiếng vo ve từ muỗi bay mà không nghe được từ ruồi là do
Khi con ruồi và con muỗi bay, ta nghe được tiếng vo ve từ muỗi bay mà không nghe được từ ruồi là do tần số đập cánh của muỗi nằm trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz
