Lý thuyết và bài tập luyện thi sóng âm

Sóng c

Ch

CH

IV. Sóng âm

IV. SÓNG ÂM

A. TÓM T T KI N TH C C B N
1. Ngu n g c c a âm và c m giác v âm
- Nh ng v t dao ng và phát ra âm
c g i là ngu n âm. Ví d nh dây àn
c gãy,
m t tr ng
c gõ, …
- V t dao ng làm cho l p không khí bên c nh l n l t b nén r i b dãn. Không khí b
nén hay b dãn thì làm xu t hi n l c àn h i khi n cho dao ng ó
c truy n cho các
ph n t không khí xa h n. Dao ng
c truy n i trong không khí t o thành sóng g i là
sóng âm, có cùng t n s v i ngu n âm.
- Sóng âm truy n qua không khí, l t vào tai ta, g p màng nh , tác d ng lên màng nh làm
cho nó dao ng. Dao ng c a màng nh l i
c truy n n các u dây th n kinh thính
giác, làm cho ta có c m giác v âm.
- C m giác v âm ph thu c vào ngu n âm và tai ng i nghe.
- Tai con ng i có th c m nh n
c nh ng sóng âm có t n s trong kho ng t 16 Hz
n 20 000 Hz.

- Nh ng âm có t n s l n h n 20 000 Hz g i là siêu âm và nh ng âm có t n s nh h n
16 Hz g i là h âm.
- Sóng âm là nh ng sóng c truy n
trong các môi tr ng khí, l ng, r n.
Sóng âm không truy n
c trong chân
Âm thoa
không.
- Th ng thì t c
truy n âm trong
ch t r n l n h n trong ch t l ng và trong
ch t l ng l n h n trong ch t khí.
- Trong ch t khí và ch t l ng, sóng
Ghita
âm là sóng d c.
- Trong ch t r n, sóng âm g m c
sóng d c và sóng ngang.
2. Nh c âm và t p âm
- Âm do các nh c c phát ra nghe êm
Viôlon
ái, d! ch u,
th c a chúng là nh ng
ng cong tu n hoàn có t n s xác
nh. Chúng
c g i là nh c âm.
th dao ng c a các âm phát ra
- Ti ng gõ t m kim lo i nghe chói tai,
t âm thoa, ghita, viôlon
gây c m giác khó ch u,
th c a chúng

là nh ng
ng cong không tu n hoàn,
x
không có t n s xác nh. Chúng
c
g i là t p âm.
3. Nh ng c tr ng v t lí c a âm
t
O
a. T n s âm
T n s là m t trong nh ng c tr ng
v t lí quan tr ng nh t c a âm.
th dao ng c a âm phát
Ví d : Âm la3 có t n s 440 Hz, âm
ra khi gõ vào t m kim lo i
do4 có t n s 528 Hz.
Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang

1

Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

b. C ng
âm và m c c ng
âm
- C ng
âm I t i m t i m là i l ng o b"ng n#ng l ng mà sóng âm truy n qua
m t n v di n tích t t i i m ó, vuông góc v i ph ng truy n sóng trong m t n v
th i gian. n v c ng âm là oát trên mét vuông, kí hi u là W/m2.
- Khi c ng
âm t#ng lên 10n thì c m giác v
to c a âm ch$ t#ng lên n l n. Vì v y,
c tr ng cho c m giác v
to c a âm i v i tai con ng i thì ng i ta a ra nh
ngh a v m%c c ng âm.
M c c ng
âm L là i l ng
so sánh
to c a âm nghe
c có c ng
Iv i
to c a âm chu&n có c ng
I0,
c nh ngh a theo công th%c :
L = lg

I
I0

M%c c ng
âm
c tính b"ng n v Ben, kí hi u là B.

Ch n âm có t n s b"ng 1 000 Hz làm âm chu&n, khi ó c
b"ng I0 = 10

-12

2

W/m t

ng %ng v i m%c c

âm m nh nh t làm cho tai con ng
t

ng %ng v i m%c c

ng

ng

ng

âm chu&n có giá tr

I
âm b"ng L = lg = lg1 = 0 B và c
I0

i nh%c nh i, au

ng

n có giá tr b"ng I = 10 W/m2

I
âm b"ng L = lg = lg1013 = 13 B.
I0

Tai con ng i có th phân bi t
c hai âm có m%c c ng
chênh l ch nhau 0,1 B. B i
v y, ng i ta dùng m t c c a ben là êxiben, kí hi u là dB. Ta có :
1 B = 10 dB
Do ó, khi dùng n v êxiben (dB) thì m%c c ng
âm
c tính b i công th%c :
L(dB ) = 10 lg

I
I0

c. Âm c b n và ho âm
Khi cho m t nh c c phát ra âm có t n s f0 thì nh c c ó c'ng ng th i phát ra âm có
t n s 2f0, 3f0, 4f0, … có c ng
khác nhau. Âm có t n s f0 g i là âm c b n hay ho âm
th nh t. Các âm có t n s 2f0, 3f0, 4f0, …
c g i là các ho âm th hai, ho âm th ba,
ho âm th t , …
T(ng h p
th dao ng c a t t c các ho âm trong m t nh c âm ta

c
th dao
ng c a nh c âm ó.
th dao ng c a cùng m t nh c âm do các nh c c khác
nhau phát ra thì khác nhau.
V y, th dao ng c a âm là m t c tr ng v t lí c a âm.
Âm tr m có t n s nh
4. Nh ng c tr ng sinh lí c a âm
Khi sóng âm tác d ng vào tai ta thì m)i c tr ng v t lí c a
âm (t n s , c ng
âm, m%c c ng
âm,
th dao ng)
gây ra m t lo i c m giác riêng, g i là c tr ng sinh lí c a âm
( cao, to, âm s c).
a.
cao c a âm
Âm b(ng có t n s l n
cao c a âm là m t c tr ng sinh lí c a âm g n li n v i
th dao ng c a
t n s âm. Âm có t n s càng l n thì càng cao (âm b(ng), âm có
âm có t n s nh và
t n s càng nh thì càng th p (âm tr m).
âm có t n s l n
Hình bên là
th dao ng c a âm tr m và âm b(ng.
Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang

2


Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

b. Âm s c
Âm s c là m t c tr ng sinh lí c a âm, giúp ta phân bi t âm do các ngu n khác nhau
phát ra. Âm s c có liên quan m t thi t v i th dao ng âm.
c.
to
Âm có c ng
càng l n thì nghe càng to. Tuy nhiên, c m giác v
to c a âm l i
không t#ng t$ l thu n v i c ng
âm, mà t#ng theo m%c c ng
âm. Nh ng ta không
th l y m%c c ng
âm làm s o
to c a âm
c vì khi o c m%c c ng
âm ta
không lo i tr kh n#ng có c h âm và siêu âm tác ng vào máy o.
Vì v y,
to ch là m t khái ni m nói v

c tr ng sinh lí c a âm g n li n v i c tr ng
v t lí là m c c ng âm.
5. Gi i h n nghe c a tai ng i
gây ra c m giác âm thì c ng
âm ph i l n h n m t giá tr c c ti u nào ó g i là
ng ng nghe. Ng *ng nghe l i thay (i theo t n s c a âm. Ví d , âm có t n s trong
kho ng t 1 000 Hz n 1 500 Hz thì ng *ng nghe vào kho ng 0 dB, âm có t n s 50 Hz thì
ng *ng nghe là 50 dB.
C m giác nghe âm to hay nh không nh ng ph thu c vào c ng
âm mà còn ph
thu c t n s c a âm. V i cùng m t c ng , tai ng i nghe
c âm có t n s cao s+ to
h n âm có t n s th p. Do ó, phát thanh viên n nói nghe rõ h n phát thanh viên nam.
Khi c ng
âm lên t i 10 W/m2 %ng v i m%c c ng
âm 130 dB thì sóng âm v i
m i t n s gây cho tai ta c m giác nh%c nh i, au n. Giá tr c c i c a c ng
âm mà
tai ng i còn có th ch u ng
c g i là ng ng au. Ng *ng au %ng v i m%c c ng
âm là 130 dB và h u nh không ph thu c vào t n s c a âm.
6. Ngu n nh c âm
a. Dây àn hai u c
nh
Dây àn hai u c
nh, chi u dài l,
c kéo c#ng b"ng m t l c không (i, ch$ x y ra
sóng d ng v i t n s :
nv
v i n = 1, 2, 3, …

f = =
λ 2l

1 b ng, âm phát ra có t n s

v
f1 =
2l

2 b ng, âm phát ra có t n s

f2 =

v
l

c g i là

ho âm b c hai.
V i n = 3, thì sóng d ng trên dây có 4 nút và
3 b ng, âm phát ra có t n s

f3 =

3v
2l

c g i là

Ho âm b c 2

IV. Sóng âm

Ch,ng h n, b"ng cách
x
Dao ng t(ng h p
c ng các li
các th i i m
Dao ng có t n s f1
khác nhau, ta tìm
c
th dao
Dao ng có t n s f2 = 2f1
ng t(ng h p c a hai dao ng
i u hoà, trong ó có m t dao
ng có t n s b"ng m t s
t
O
nguyên l n t n s c a dao ng
th% hai. Dao ng t(ng h p có
t n s b"ng t n s nh nh t,
Dao ng t ng h p c a hai dao ng
nh ng có d ng
th là m t
i u hoà có t n s f1 và f2 = 2f1
ng tu n hoàn ph%c t p (hình
bên).
V y thì hai nh c c cùng phát ra cùng m t âm c b n, nh ng có các ho âm khác nhau
thì âm t(ng h p s+ có cùng t n s (cùng
cao), nh ng có d ng

th khác nhau nên có âm
s c khác nhau.
b. ng sáo
-ng sáo có m t u kín, m t u h , có chi u dài l, ch$ x y ra sóng d ng v i t n s :
v

mv

=
v i m = 1, 3, 5, …
λ 4l
V i m = 1, thì sóng d ng trên ng sáo
có 1 nút và 1 b ng, âm phát ra có t n s
f =

f1 =

v
4l

c g i là âm c b n hay ho

âm th nh t.
V i m = 3, thì sóng d ng trên ng sáo
có 2 nút và 2 b ng, âm phát ra có t n s

f5 =

5v
4l

Âm c b n
Ho âm b c 3
Ho âm b c 5

c g i là ho âm b c ba.

V i m = 5, thì sóng d ng trên ng sáo
có 3 nút và 3 b ng, âm phát ra có t n s

Âm c b n

c g i là

âm c b n hay ho âm th nh t.
V i n = 2, thì sóng d ng trên dây có 3 nút và

Ch

3v
f3 =
4l

v

V i n = 1, thì sóng d ng trên dây có 2 nút và

Sóng c

c g i là ho âm b c n m, …

Bi u di n sóng d ng trong
m t ng sáo có m t u kín,
m t uh

Nh v y, ng sáo m t u kín, m t u h ch$ có th phát ra các ho âm có s b c l. (có
t n s b"ng m t s nguyên l. c a t n s âm c b n). Chi u dài ng sáo càng l n thì âm phát
ra có t n s càng nh , ngh a là âm phát ra càng tr m.
7. H p c ng h ng
H p c ng h ng có tác d ng làm t#ng c ng âm c b n và m t s ho âm nh ng không
làm thay (i t n s c a nh c âm.

Ho âm b c 3
Các lo i sóng d ng có th
hình thành trên dây àn có
chi u dài l, hai u c
nh

ho âm b c ba, …
Nh v y, trên dây àn ng th i lan truy n nhi u dao ng i u hoà có t n s là m t s
nguyên l n t n s âm c b n. T(ng h p nh ng dao ng ó ta
c m t dao ng tu n hoàn
ph%c t p có cùng t n s v i âm c b n.

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi Trang

3

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi Trang

4


Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

B. M T S BÀI T P
Bài 1. Các tâm ng t phát ra nh ng sóng âm trong Trái t. Không gi ng nh trong
ch t khí,
ây có c hai lo i sóng là sóng âm ngang (S) và sóng âm d c (P) trong ch t r n.
Giá tr tiêu bi u c a t c
sóng ngang (S) là vào kho ng 4,5 km/s và t c
sóng d c (P) là
vào kho ng 8,0 km/s. M t máy ghi a ch n ghi các sóng (P) và (S) t m t tâm ng t.
Các sóng (P) u tiên n tr c 3,0 phút so v i các sóng (S) u tiên. Gi s r"ng các sóng
truy n theo m t
ng th,ng, h i ng t x y ra cách xa bao nhiêu ?
Bài gi i :
Kí hi u v1 và v2 l n l t là t c
truy n sóng trong Trái t c a sóng ngang (S) và sóng
d c (P), d là kho ng cách t tâm ng t n máy ghi a ch n.
Th i gian truy n t tâm ng t n máy ghi a ch n c a sóng ngang (S) và sóng d c
(P) l n l t là :

d
v1
d
t2 =
v2
t1 − t 2 = ∆t = 3,0 phút = 180 s
d d
−
= ∆t
v1 v 2
v .v
4,5.8,0
d = 1 2 ∆t =
.180 ≈ 1851 km
v 2 − v1
8,0 − 4,5

Sóng c

Ch

Bài 3. So sánh c ng
âm gi a
a) ti ng la hét 80 dB và ti ng nói th m 20 dB ?
b) ti ng nói chuy n bình th ng 60 dB v i ti ng xào x c c a lá cây 10 dB ?
Bài gi i :
a) G i I1 và I2 l n l t là c ng
âm c a ti ng nói th m và ti ng la hét ; I0 là c
âm chu&n ; L1 và L2 l n l t là m%c c ng âm c a ti ng nói th m và ti ng la hét.
Theo : L1 = 20 dB = 2 B và L2 = 80 dB = 8 B

Ta có :
và

Theo
Suy ra :
Hay

:

C

ng

C

ng

I1 =

C

R=

Bài 5. M t dây àn xenlô có chi u dài l = 80 cm, khi gãy phát ra âm c b n có t n s f.
a) C n ph i b m phím cho dây ng n l i còn chi u dài l ' b"ng bao nhiêu
khi gãy phát

P
25
=

≈ 0,318 W/m2
4πR22 4π .2,5 2
P
=
4πI 2

n v trí

t tai mà tai nghe nh%c nh i, au

ra âm c b n có t n s

n là :

25
≈ 0,14 m = 14 cm
4π .10 2

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

âm t i v trí cách ngu n âm m t kho ng (d – 5) (m) là :

P
P
=
S 2 4π (d − 5) 2
P
P
1
Theo : I 2 = 4I 1 . Suy ra :

= 4.
hay
= ±2 .
d −5
4π (d − 5) 2
4πd 2
10
10
T ó : d = 10 m ho c d =
m. Do d =
m < 5 m nên ta ch n d = 10 m.
3
3

P
25
=
≈ 1,99 W/m2
4πR12 4π .1,0 2

b) Kho ng cách t ngu n âm

ng

P
P
=
S1 4πd 2

I2 =

P
, P là công su t c a ngu n âm
4πR 2

âm I2 t i i m cách ngu n o n R2 = 2,5 m là :
I1 =

(2)

Hay
I 2 = 10 6 I 1
V y ti ng la hét 80 dB có c ng g p 106 l n ti ng nói th m 20 dB.
b) Gi i t ng t nh trên, ta suy ra
c ti ng nói chuy n bình th ng 60 dB có c ng
g p 105 l n ti ng xào x c c a lá cây 10 dB.
Bài 4. B n ang %ng tr c ngu n âm m t kho ng cách d. Ngu n này phát ra các sóng
âm u theo m i ph ng. B n i 5 m l i g n ngu n âm thì th y c ng
âm t#ng g p b n
l n. Tính kho ng cách d.
Bài gi i :
N#ng l ng sóng âm
c phân b
u trên di n tích m t sóng S là m t c u có bán kính
R và có tâm là ngu n âm :
S = 4πR 2
G i P là công su t c a ngu n âm. Ta coi n#ng l ng âm là b o toàn (không b h p th
b i môi tr ng truy n âm).
C ng
âm t i v trí cách ngu n âm m t kho ng d (m) là :

âm I1 t i i m cách ngu n o n R1 = 1,0 m là :
I1 =

(1)

I2
= 10 L2 −L1 = 10 8− 2 = 10 6
I1

Bài 2. M t sóng âm có d ng hình c u
c phát ra t ngu n có công su t 25 W. Gi s
r"ng n#ng l ng sóng âm phát ra
c b o toàn.
a) Tính c ng
âm t i m t i m cách ngu n 1,0 m và t i m t i m cách ngu n 2,5 m.
b)
t tai t i v trí cách ngu n âm bao nhiêu thì nghe th y nh%c nh i, au n ? L y
ng *ng nghe là 10 W/m2.
Bài gi i :
a) N#ng l ng sóng âm
c phân b
u trên di n tích m t sóng S là m t c u có bán
kính R và có tâm là ngu n âm :
S = 4πR 2
C ng
âm I t i v trí cách ngu n âm kho ng R là n#ng l ng âm g i qua m t c u S
(có bán kính R, tâm là ngu n âm) trong th i gian m t giây nên ta có :
I=

I1
suy ra I 1 = I 0 .10 L1
I0
I
L2 = lg 2 suy ra I 2 = I 0 .10 L2
I0
L1 = lg

ng

T (1) và (2) suy ra :

t1 =

và

IV. Sóng âm

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

b
Trang

5

f '=

6
f?
5

b) Sau khi b m phím thì âm m i do dây àn phát ra có b
c sóng c a âm phát ra khi ch a b m phím ?

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

c sóng b"ng bao nhiêu l n

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang

6


Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

Bài gi i :
a) Âm c b n %ng v i tr ng h p sóng d ng trên dây àn có 1 b ng sóng
nút sóng hai u dây, ngh a là chi u dài l c a dây b"ng n a b c sóng λ :
λ
v
l= =
(1)
2

gi a và 2

2f

C'ng nh th , sau khi b m phím cho dây àn ng n l i thì âm c b n m i có b c sóng là
λ ' , chi u dài l ' c a o n dây àn phát ra âm c b n m i c'ng b"ng n a b c sóng λ ' :
λ'
v
l' = =
(2)
2

2f'

Do
c#ng c a dây àn là không (i nên t c
lúc sau là b"ng nhau và b"ng v.
T (1) và (2) ta có t$ s :

Suy ra :

truy n dao

ng trên dây lúc tr

Mà b

6

2

c sóng ! tính theo t c
v
λ=
f
l=

b) B

2

=

2f

=

2.440

v
330
= 3.
= 0,1875 m = 18,75 cm
4f
4.1320

I1 =

P
4πR12

I1
R2
=
I2
R1

P
4πR22

và

I2 =

hay

R2 = R1 .

2

I1
I2

G i I0 là c ng
âm chu&n. M%c c
ngu n âm (tính t máy bay) l n l t là :
L1 = lg

= 0,28 m = 28 cm

Suy ra :

c sóng c a âm la3 do dây viôlon phát ra là :
λ=

truy n sóng v và t n s sóng f là :

Bài 8. Trong m t cu c bay th , m t máy bay siêu thanh bay
cao 100 m thì m%c
ng
âm o
c m t t là 150 dB. H i
cao mà máy bay ph i bay
m%c c ng
âm m t t không quá 120 dB (g n ng *ng au). B qua th i gian c n thi t
cho
âm truy n n m t t.
Bài gi i :
Coi nh âm t máy bay truy n ra u theo m i h ng. N#ng l ng sóng âm
c phân
b
u trên di n tích m t sóng S là m t c u có bán kính R và có tâm là máy bay :
S = 4πR 2
G i P là công su t c a ngu n âm. Ta coi n#ng l ng âm là b o toàn (không b h p th
b i môi tr ng truy n âm) và b qua th i gian c n thi t cho âm truy n n m t t.
G i R1 và R2 l n l t là kho ng cách t ngu n âm (t máy bay) n v trí có m%c c ng
âm L1 = 150 dB = 15 B và L2 = 120 dB = 12 B.
C ng
âm hai kho ng cách R1 và R2 tính t ngu n âm (tính t máy bay) l n l t là :

Suy ra :

truy n sóng v và t n s sóng f là :

Suy ra chi u dài l c a dây là :
λ
v
250

4

c sóng ! tính theo t c

c

Bài 6. M t dây viôlon hai u c
nh, dao ng, phát ra âm c b n %ng v i n t nh c la3
có t n s 440 Hz. T c
truy n sóng trên dây là 250 m/s.
a) Tính
dài c a dây viôlon.
b) Tính b c sóng c a âm la3 do dây viôlon phát ra.
Bài gi i :
a) Âm c b n %ng v i tr ng h p sóng d ng trên dây có 1 b ng sóng gi a và 2 nút
sóng hai u dây, ngh a là chi u dài l c a dây b"ng n a b c sóng λ :
λ
l=

Mà b

l = 3.

l

l

l = 3.

Suy ra chi u dài l c a dây là :

l'
5
λ' = λ = 6 λ = λ
l

v 250
=
≈ 0,568 m = 56,8 cm
f 440

I1
I0

I 1 = I 0 .10 L1

Hay
Thay (2) vào (1) ta

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi Trang

IV. Sóng âm

v
λ=
f

l' f
=
l
f'
f
5
5
200
f
cm ≈ 66,67 cm
l' = l =
l = l = .80 =
6
f'
6
6
3
f
5

5

Ch

Bài 7. Bi t t n s c a ho âm th% ba mà ng sáo có m t u h và m t u th(i phát ra là
1 320 Hz. T c
truy n sóng âm trong không khí nhi t
này là 330 m/s. H i
dài c a
ng sáo b"ng bao nhiêu ?
Bài gi i :
Ho âm th% ba %ng v i tr ng h p
sóng d ng trên ng sáo có 2 nút và 2 b ng,
chi u dài c a ng sáo ph i b"ng 3 l n m t
ph n t b c sóng :
Mô hình sóng d ng trên m t ng
λ
sáo ng v i ho âm b c ba

c và

b) C'ng t (1) và (2) ta có :
l' λ'
=
l λ
Suy ra :

Sóng c

7

ng

âm

hai kho ng cách R1 và R2 tính t

I2
I0

và

L2 = lg

và

I 2 = I 0 .10 L2

I1
= 10 L1 −L2 = 1015−12 = 10 3
I2

c : R2 = R1 .

(1)

(2)

I1
= 100. 10 3 ≈ 3162 m
I2

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi Trang

8


Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

C. CÂU H I VÀ BÀI T P TR C NGHI!M
Câu 1: C m giác v âm c a tai ng i ph thu c nh ng y u t nào sau ây ?
A. Tai ng i nghe và th n kinh thính giác.
B. Ngu n âm và môi tr ng truy n âm.
C. Môi tr ng truy n âm và th n kinh thính giác.
D. Ngu n âm và tai ng i nghe.
Câu 2: Tai con ng i có th c m nh n
c nh ng sóng âm có t n s trong kho ng t
A. 16 Hz n 20 kHz.
B. 0 Hz n 130 Hz.
C. 16 Hz n 20 Hz.
D. 0 Hz n 20 000 Hz.
Câu 3: Nh ng âm có t n s l n h n kho ng 20 kHz g i là
A. siêu âm.
B. h âm.
C. âm cao.
D. âm b)ng.

Câu 4: Sóng siêu âm là sóng
A. có t n s d i 16 Hz.
B. có t n s trên 20 kHz.
C. có c ng
r t l n nên có th gây i c v nh vi!n.
D. truy n
c trong m i môi tr ng k c chân không.
Câu 5: Siêu âm là âm có
A. chu kì r t l n.
B. t n s l n.
C. t n s l n h n 20 kHz.
D. c ng
r t l n.
Câu 6: Ch&n oán siêu âm t n s 4,50 MHz v i t c
truy n âm trong mô c* 1 500 m/s

thì b

c sóng c a sóng siêu truy n trong mô c* bao nhiêu ?

A. 0,33 mm.
B. 333 m.
C. 0,33 m.
Câu 7: Nh ng âm có t n s nh h n kho ng 16 Hz g i là
A. siêu âm.
B. h âm.
C. âm th p.
Câu 8: M t thanh thép có m t u
c k/p ch t, u kia cho dao

D. 3,3 mm.
D. âm tr m.

ng v i chu kì 0,1 s thì
sóng âm do thanh thép t o ra và lan truy n trong không khí là
A. sóng h âm.
B. sóng siêu âm.
C. sóng âm mà tai con ng i có th c m nh n
c.
D. sóng âm có b c sóng ng n h n b c sóng c a sóng radio.
Câu 9: M t lá thép dao ng v i chu kì 80 ms. Âm do lá thép phát ra
A. là siêu âm.
B. là âm có t n s l n.
C. không th nghe
c.
D. có th nghe
c n u c ng
âm l n.
Câu 10: Trong ch t l ng thì sóng âm
A. là sóng d c.
B. là sóng ngang.
C. g m c sóng d c và sóng ngang.
D. luôn là sóng h âm.
Câu 11: Trong ch t khí thì sóng âm
A. là sóng d c.
B. là sóng ngang.
C. g m c sóng d c và sóng ngang.
D. luôn là sóng siêu âm.
Câu 12: Trong ch t r n thì sóng âm
A. là sóng d c.

B. là sóng ngang.
Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang

9

Sóng c

Ch

C. g m c sóng d c và sóng ngang.
D. không th truy n i
Câu 13: Sóng âm
A. ch$ truy n
c trong ch t khí.
B. ch$ truy n
c trong ch t l ng và ch t khí.
C. truy n
c trong ch t r n, ch t l ng và ch t khí.
D. truy n
c trong ch t r n, ch t l ng, ch t khí và c chân không.
Câu 14: Trong ba môi tr ng r n, l ng và khí, thông th ng thì t c

IV. Sóng âm

c.

truy n âm
cx p
theo th% t t#ng d n là
A. Khí, r n, l ng.
B. R n, khí, l ng.
C. L ng, r n, khí.
D. Khí, l ng, r n.
Câu 15:
ot c
truy n âm trong gang, nhà v t lí Bi-ô (ng i Pháp) ã dùng m t ng
gang dài 951,25 m. M t ng i p m t nhát búa vào m t u ng gang, m t ng i
u kia
nghe th y hai ti ng gõ, m t truy n qua gang và m t truy n qua không khí trong ng gang ;
hai ti ng cách nhau 2,5 s. Bi t t c
truy n âm trong không khí là 340 m/s. Tính t c
truy n âm trong gang.
C. 3194 m/s.
D. 380,5 m/s.
A. 6,994 m/s.
B. 850 m/s.
Câu 16: M t ng i %ng g n chân núi hét m t ti ng l n thì sau kho ng 3 giây nghe th y
ti ng vang t núi v ng l i. Bi t âm truy n trong không khí v i t c
kho ng 340 m/s.
Kho ng cách t chân núi n ng i ó là
A. 510 m.
B. 1020 m.
C. 2040 m.
D. 255 m.
Câu 17: Âm do các nh c c phát ra nghe êm ái, d! ch u,
th li

- th i gian c a chúng là
nh ng
ng cong
A. luôn là
ng hình sin.
B. không có chu kì.
C. có tính tu n hoàn và có t n s xác nh.
D. có tính tu n hoàn nh ng không có t n s xác nh.
Câu 18: Hình bên là
th dao ng c a
ba âm do ba nh c c âm thoa, ghita và
Âm thoa
viôlon phát ra. Ba âm do ba nh c c này
phát ra khác nhau v
Ghita

Viôlon

A. t n s .
B.
to.
C.
cao.
D. âm s c.
Câu 19: Dùng búa gõ m nh vào m t t m kim lo i thì t m kim lo i phát ra âm nghe chói tai.

th li

- th i gian c a âm do t m kim lo i phát ra là nh ng
ng cong

B. ph%c t p có t n s xác nh.
D. ph%c t p và không có chu kì xác

A. có chu kì xác nh.
C. có tính tu n hoàn.

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

nh.
Trang 10


Sóng c
Câu 20: M t v t phát ra âm có

Ch

th dao
ng nh hình bên. Âm do v t này phát ra là

IV. Sóng âm

Sóng c
Câu 30: Khi c
A. 10n l n.

x

Ch

ng

IV. Sóng âm

n

âm t#ng lên 10 thì c m giác v
to c a âm t#ng lên
B. n l n.
C. lg n l n.
D. 10n l n.

i l ng dùng
so sánh
to c a âm nghe
c có c ng
Iv i
c g i là
chu&n có c ng I0
A.
rõ c a âm.
B. c ng
âm.
C. m%c c ng
âm.
D. ng *ng nghe.
Câu 32: Kí hi u I0 là c ng
âm chu&n. M%c c ng

âm L (tính b"ng n v
v trí có c ng
âm I
c xác nh b"ng công th%c nào sau ây ?

Câu 31:

t

O

A. nh c âm.
B. t p âm.
C. âm có chu kì xác nh.
D. âm có t n s xác nh.
Câu 21: Phát bi u nào sau ây là úng nh"t ?
A. Âm càng tr m thì có chu kì càng cao.
B. Âm càng b)ng thì có n#ng l ng càng nh .
C. Âm càng b)ng thì có
to càng l n.
D. Âm càng tr m thì có âm s c càng th p.
Câu 22:
cao c a âm ph thu c vào y u t nào sau ây ?
A.
àn h i c a ngu n âm.
B. Biên
dao ng c a ngu n âm.
C. T n s c a ngu n âm.
D.
th dao ng c a ngu n âm.

Câu 23: Cách nào sau ây có th làm t#ng
cao c a âm do m t dây àn phát ra ?
A. G y àn nh/ h n.
B. G y àn m nh h n.
C. Làm t#ng
c#ng c a dây àn.
D. Làm gi m
c#ng c a dây àn.
Câu 24: Trong không khí, âm la3 có t n s 440 Hz và âm do4 có t n s 528 Hz có b

c sóng
nh th nào v i nhau ?
A. Âm la3 có b c sóng g p 1,2 l n b c sóng c a âm do4.
B. Âm do4 có b c sóng g p 1,2 l n b c sóng c a âm la3.
C. Âm la3 có b c sóng b"ng 0,83 l n b c sóng c a âm do4.
D. Âm do4 có b c sóng b"ng b c sóng c a âm la3.
Câu 25:
cao c a âm là m t c tr ng sinh lí c a âm, nó g n li n v i c tr ng v t lí nào
c a âm ?
A. C ng
âm.
B. M%c c ng
âm.
C.
th dao ng c a âm.
D. T n s c a âm.
Câu 26: Hai âm có cùng
cao thì có cùng
A. c ng .
B. m%c c ng .

C. t n s .
D.
th dao ng.
Câu 27: N#ng l ng sóng âm truy n qua m t
n v di n tích t vuông góc v i ph ng
truy n âm trong m t n v th i gian
c g i là
A.
to c a âm
B. m%c c ng
âm.
C. n#ng l ng âm.
D. c ng
âm.
Câu 28:
n v c a c ng
âm là
A. oát trên giây (W/s).
B. jun trên mét vuông (J/m2).
2
C. jun trên giây (J/s).
D. oát trên mét vuông (W/m ).
Câu 29: M t sóng âm có d ng hình c u
c phát ra t m t ngu n i m S. Sóng âm truy n
u theo m i h ng. C ng
sóng âm t i i m cách ngu n S o n 3,0 m là 4,42. 10-2
W/m2. Coi n#ng l ng sóng
c b o toàn. Công su t c a ngu n âm S c* bao nhiêu ?
A. 1,2 W.
B. 1,7 W.

C. 5,0 W.
D. 0,8 W.
Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang 11

A. L = 10 lg

I
.
I0

B. L = 10 lg

I0
.
I

C. L = lg

I
.
I0

D. L = lg

to c a âm

êxiben) t i

I0
.
I

Câu 33: Ch n âm có t n s b"ng 1 000 Hz làm âm chu&n, khi ó c

ng
âm chu&n có giá
tr b"ng I0 = 10-12 W/m2 t ng %ng v i m%c c ng
âm b"ng
A. 0
B. B. 1 B.
C. 0,1 B.
D. 10 dB.
Câu 34: Ch n âm có t n s b"ng 1 000 Hz làm âm chu&n, khi ó c ng
âm chu&n có giá
tr b"ng I0 = 10-12 W/m2. C ng
âm m nh nh t làm cho tai con ng i au n là I = 10
W/m2 t ng %ng v i m%c c ng
âm b"ng
A. 12
B. B. 120 B.
C. 13 B.
D. 130 B.
Câu 35: Âm có t n s 1 000 Hz có ng *ng nghe là 10-12 W/m2. H i âm có t n s 1 000 Hz
có c ng
10-5 W/m2 thì t ng %ng v i m%c c ng âm b"ng bao nhiêu ?
A. 7 dB.

B. 70 dB.
C. 5 dB.
D. 50 dB.
Câu 36: Tai con ng i có th phân bi t
c hai âm có m%c c ng
chênh l ch nhau
kho ng bao nhiêu êxiben (dB) ?
A. 1 dB.
B. 0,1 dB.
C. 10 dB.
D. 130 dB.
Câu 37: T i i m A cách ngu n âm m t kho ng 1 m có m%c c ng
âm là 60 dB. Bi t
ng *ng nghe c a âm này là 10-10 W/m2. C ng
âm t i A b"ng bao nhiêu ?
A. 10-3 W/m2.
B. 10-4 W/m2.
C. 10-5 W/m2.
D. 10-6 W/m2.
Câu 38: Ti ng la hét 80 dB có c ng
âm g p kho ng bao nhiêu l n ti ng nói th m 20 dB
?
A. 4 l n.
B. 60 l n.
C. 106 l n.
D. 107 l n.
Câu 39: Tai con ng i có th nghe
c nh ng âm có m%c c ng trong kho ng
A. t 16 dB n 20 000 dB.
B. t 0 dB n 130 dB.

C. t 16 dB n 130 dB.
D. t 20 dB n 20 000 dB.
Câu 40: M t m%c c ng
âm nào ó
c t#ng 50 dB thì c ng
âm ã t#ng bao nhiêu
l n?
A. 50 l n.
B. 105 l n.
C. 5 l n.
D. 510 l n.
Câu 41: Hai âm có cùng t n s nh ng có m%c c ng
chênh nhau 2 dB. Tính t$ s gi a
c ng
âm l n và c ng âm nh .
A. 100.
B. 2,00.
C. 1,58.
D. 1,26.
Câu 42: M t sóng âm truy n trong không khí
c ph n x tr l i t m t ch ng ng i
hình thành sóng d ng. Kho ng cách gi a hai nút g n nhau nh t là 32,2 cm. T c
truy n
sóng âm là 340 m/s. Tính t n s c a sóng âm này.
A. 528 Hz.
B. 1 056 Hz.
C. 264 Hz.
D. 10,56 Hz.
Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang 12


Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

Câu 43: M t cái gi ng nh d ng ng tr có thành th,ng %ng và có n c. Gi ng có sóng
d ng v i âm có t n s 20 Hz ch% không có sóng d ng v i âm có t n s nào th p h n. T c
truy n âm trong không khí là 340 m/s. Tính
sâu t mi ng gi ng n m%c n c trong
gi ng.
A. 12,8 m.
B. 8,50 m.
C. 4,25 m.
D. 17,0 m.
Câu 44: N#m 1976 ban nh c Who ã t k$ l c v bu(i hoà nh c m nh t : m%c c ng
âm cách 46 m tr c h th ng loa là 120 dB. T$ s gi a c ng
c a âm này v i c ng
âm c a m t búa máy ho t ng v i m%c c ng 92 dB là bao nhiêu ?
A. 1,3.
B. 2,8.
C. 631.
D. 4,3.
Câu 45: Âm la3 có t n s 440 Hz. T c
truy n âm trong không khí là 330 m/s thì b c

sóng c a âm la3 trong không khí b"ng bao nhiêu ?
A. 0,75 m.
B. 1,33 m.
C. 2,25 m.
D. 0,25 m.
Câu 46: Khi sóng âm truy n t không khí vào n c thì
B. t n s c a âm không thay (i.
A. chu kì c a âm t#ng.
C. b c sóng c a âm gi m.
D. b c sóng c a âm không thay (i.
Câu 47: T c
âm trong không khí và trong n c l n l t là 330 m/s và 1450 m/s. Khi âm
truy n t không khí vào n c thì b c sóng c a nó
A. t#ng 2,2 l n.
B. gi m 2,2 l n.
C. t#ng 4,4 l n.
D. gi m 4,4 l n.
Câu 48: M t sóng âm có t n s 528 Hz
c lan truy n trong không khí v i t c
340 m/s
t m t ngu n i m S. Sóng truy n u theo m i h ng. Xét hai i m A và B trong không
khí v i SA = 10 cm, SB = 30 cm và AB = 40 cm. Sóng âm t i A l ch pha v i sóng âm t i B
m t l ng b"ng
A. 0,976 rad.
B. 2,927 rad.
C. 3,903 rad.
D. 1,951 rad.
Câu 49: Âm s c là m t c tr ng sinh lí c a âm, giúp ta phân bi t âm do các ngu n khác
nhau phát ra. Âm s c có liên quan m t thi t v i
A.

th dao ng âm.
B. n#ng l ng c a âm.
C. m%c c ng
âm.
D. t n s c a âm.
Câu 50: Âm thanh do hai nh c c khác nhau phát ra thì luôn luôn khác nhau v
A. chu kì.
B.
cao.
C. âm s c.
D. t n s .
Câu 51: Khi hai nh c s ánh cùng m t b n nh c cùng m t
cao v i hai nh c c khác
nhau là àn ghita và piano, nh ng tai ta v0n phân bi t
c tr ng h p nào là àn ghita và
tr ng h p nào là àn piano là do âm c a hai nh c c phát ra khác nhau v
A. t n s .
B. chu kì.
C. c ng .
D.
th dao ng.
Câu 52: M t nh c c phát ra m t âm có t n s f1 thì ng th i c'ng phát ra các âm có t n s
A. f2 = 2f1, f3 = 2,5f1, f4 = 3f1, f5 = 3,5f1, ….
B. f2 = 0,5f1, f3 = 1f1, f4 = 1,5f1, f5 = 2f1, ….
C. f2 = 2f1, f3 = 3f1, f4 = 4f1, f5 = 5f1, ….
D. f2 = 0,5f1, f3 = 1,5f1, f4 = 2,5f1, f5 = 3,5f1, ….
Câu 53:
to c a âm ch$ là m t khái ni m nói v
c tr ng sinh lí c a âm g n li n v i c
tr ng v t lí là

A. m%c c ng
âm.
B. c ng
âm.
C. t n s âm.
D.
th dao ng âm.
Câu 54: Các c tính sinh lí c a âm là

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang 13

Sóng c

Ch

IV. Sóng âm

A.
cao, âm s c,
to.
B.
to, âm s c, biên .
C.
cao, âm s c, c ng .
D.
to, cao, n#ng l ng.

Câu 55: Giá tr c c ti u c a c ng
âm gây ra c m giác âm cho tai ng i
c g i là
A. ng *ng nghe.
B. ng *ng au.
C. ng *ng âm.
D. ng *ng to.
Câu 56: Ng *ng nghe c a tai ng i
A. có giá tr nh nhau i v i m i t n s c a âm.
B. thay (i theo t n s c a âm.
C. không thay (i theo chu kì c a âm.
D. không ph thu c vào t n s c a âm.
Câu 57: C m giác nghe âm to hay nh ph thu
A. c ng
và n#ng l ng âm.
C. c ng
và t n s âm.
Câu 58: V i cùng c ng , phát thanh viên n

ng

i nghe

c vào
B. chu kì và
D. chu kì và

cao âm.
cao.
nói nghe rõ h n phát thanh viên nam là vì tai

c

A. âm có t n s cao s+ to h n âm có t n s th p.
B. âm có t n s th p s+ to h n âm có t n s cao.
C. âm có âm s c cao s+ to h n âm có âm s c th p.
D. âm có âm s c th p s+ to h n âm có âm s c cao.
Câu 59: Giá tr c c i c a c ng
âm mà tai ng i còn có th ch u ng
c g i là
A. ng *ng au.
B. ng *ng nghe.
C. ng *ng c ng
âm.
D. ng *ng to c a âm.
Câu 60: Dây àn hai u c
nh, chi u dài l,
c kéo c#ng b"ng m t l c không (i, t c

truy n sóng là v thì ch$ x y ra sóng d ng v i t n s
nv
nv
v i n = 1, 2, 3, …
B. f =
v i n = 1, 2, 3, …
l
2l
3nv
3nv
C. f =

v i n = 1, 3, 5, 7 …
D. f =
v i n = 1, 3, 5, 7 …
2l
4l
Câu 61: Dây àn hai u c
nh, chi u dài l,
c kéo c#ng b"ng m t l c không (i, t c

A. f =

truy n sóng là v thì âm c b n mà dây àn phát ra có t n s
A. f =

v
.
l

B. f =

v
.
2l

C. f =

3v
.
2l

D. f =

3v
.
4l

c#ng c a m t dây àn có hai u c
nh là không (i mà ta b m phím cho dây
àn có dài gi m còn m t n a thì
A. t n s c a âm c b n mà dây àn phát ra gi m 2 l n.
B. t c
truy n sóng trên dây àn gi m 2 l n.
C. âm mà dây àn phát ra nghe b)ng h n.
D. c ng
c a âm mà dây àn phát ra t#ng 2 l n.
Câu 63:
i v i âm c b n và ho âm b c 2 do cùng m t dây àn (hai u dây c
nh) phát
ra thì
A. c ng
c a ho âm b c 2 nh b"ng m t n a c ng
c a âm c b n.
B. t n s c a ho âm b c 2 g p ôi t n s c a âm c b n.
C. b c sóng c a âm c b n b"ng m t n a b c sóng c a ho âm b c 2.
D. t c
c a ho âm b c 2 g p ôi t c c a âm c b n.
Câu 62:

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chuyên Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang 14


Sóng c

Ch

Câu 64: -ng sáo có m t

u kín, m t
ch$ x y ra sóng d ng v i t n s
nv
v i n = 1, 3, 5, …
4l
nv
C. f =
v i n = 1, 2, 3, …
4l
Câu 65: -ng sáo có m t u kín, m t

u h , có chi u dài l, t c

IV. Sóng âm

truy n sóng âm là v thì

nv
v i n = 1, 2, 3, …

2l
nv
D. f =
v i n = 1, 3, 5, …
2l

A. f =

B. f =

u h , có chi u dài l, t c

truy n sóng âm là v thì

Chương II : SÓNG CƠ HỌC. ÂM HỌC

âm c b n ng sáo phát ra có t n s
A. f =

v
.
l

B. f =

v
.
2l

C. f =

Câu 66: H p c ng h ng có tác d ng
A. làm t#ng
cao c a âm.
C. làm t#ng c ng
âm.
Câu 67: Chi u dài ng sáo (m t u kín, m t
A. có t n s càng nh .
C. nghe càng to.
Câu 68: Hai ngu n phát sóng âm gi ng nhau

v
.
3l

D. f =

v
.
4l

B. làm gi m b t c ng
âm.
D. làm gi m
cao c a âm.

u h ) càng l n thì âm phát ra
B. nghe càng b)ng.
D. có b c sóng càng ng n.
S1 và S2 t cách nhau 1,2 m trong khơng khí,

phát ra sóng âm có cùng biên , cùng pha và cùng t n s 440 Hz. Cho bi t t c
truy n âm
trong khơng khí là 340 m/s. H i m t ng i t tai
âu trên o n th,ng n i hai ngu n âm
thì g n nh khơng nghe th y âm ?
A. Ngay t i trung i m c a o n th,ng n i hai ngu n âm.
B. Cách trung i m c a o n th,ng n i hai ngu n âm o n 19 cm.
C. Cách trung i m c a o n th,ng n i hai ngu n âm o n 39 cm.
D. Cách trung i m c a o n th,ng n i hai ngu n âm o n 77 cm.
Câu 69: T c
truy n sóng trên m t dây àn viơlơng dài 22,0 cm khi có t n s âm c b n
920 Hz là
A. 404,8 m/s.
B. 202,4 m/s.
C. 809,6 m/s.
D. 607,2 m/s.
Câu 70: Cho bi t t c
v c a sóng âm truy n trên m t s i dây ti t di n u
c tính b i
τ
cơng th%c v =
, v i τ là s%c c#ng c a dây và µ là m t
dài c a dây (kh i l ng c a
µ
m t n v chi u dài c a dây). Trên m t dây àn viơlơng n ng 800 mg và dài 22,0 cm có
sóng âm truy n i v i t c 193,6 m/s thì s%c c#ng c a dây àn viơlơng là
A. 7 040. 103 N.
B. 136,3 N.
C. 1 363. 103 N.
D. 7 040 N.

Th y inh Tr ng Ngh a, giáo viên V t lí, tr

ng THPT chun Lê Khi t - Qu ng Ngãi

Trang 15

•

Hiện tượng sóng trong cơ học

•

Sóng âm

•

Giao thoa sóng cơ học

25


9.

(*)

SÓNG CƠ HỌC

§

Khi d = d0 = const.
R uM (t) = asin(2pt -

1) N≈u cüc ΩŸnh nghÿa ca : s‹ng cÁ h‡c, s‹ng d‡c, s‹ng ngang.
2) N≈u cüc ΩŸnh nghÿa ca cüc Ω≠i lıÏng Ω¥c trıng cho s‹ng : chu k÷ ca s‹ng, t∑n s‚ ca s‹ng, bıËc s‹ng,
v∫n t‚c trun s‹ng, bi≈n ΩÊ s‹ng.
3) Th°nh l∫p phıÁng tr÷nh dao ΩÊng ca mÊt ΩiÃm n±m tr≈n phıÁng trun s‹ng, c‹ nh∫n xỉt g÷ vÀ tœnh ch∂t
ca h°m s‹ng Ω‹ ?

=
§

4) V÷ sao q tr÷nh trun s‹ng cÁ l° q tr÷nh trun nØng lıÏng ?

Tính tuần hoàn theo thời gian và theo không gian của quá trình truyền sóng.

2πd0
) là hàm tuần hoàn theo t, chu kì T
λ

2π
. Ta có đường sin thời gian.
ω

Khi t = t0 = const.

2πx
) là hàm tuần hoàn theo x, chu kì
λ
l. Ta có đường sin không gian.

R uM (x, t0) = asin(2pt0 -

1. Đònh nghóa

§

Sóng cơ học là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất theo thời gian.

§

Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.

§

Sóng dọc là sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng.

4. Vì sao quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng ?

§

2. Các đại lượng đặc trưng cho sóng

• Chu kì của sóng là chu kì dao động chung của các phần tử vật chất có sóng truyền qua và bằng
chu kì dao động của nguồn sóng.
• Tần số của sóng là lượng nghòch đảo của chu kì : f =

1
T

• Bước sóng λ là khoảng cách gần nhất giữa 2 điểm dao động cùng pha trên cùng một phương

truyền sóng, nó cũng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì của sóng.

Năng lượng sóng tại một điểm tỉ lệ với bình phương của biên độ sóng tại đó. Vì vậy : Sóng
truyền đến điểm nào thì làm cho các phần tử vật chất của môi trường tại điểm đó dao động với
một biên độ nhất đònh, tức là truyền cho các phần tử đó một năng lượng. Vậy quá trình truyền
sóng cũng là một quá trình truyền năng lượng.

10.

SÓNG ÂM

• Biên độ sóng A tại một điểm là biên độ dao động của các phần tử vật chất tại điểm đó khi sóng
truyền qua.

1) Th∆ n°o l° dao ΩÊng µm, s‹ng µm. S‹ng µm v° s‹ng si≈u µm gi‚ng v° khüc nhau Í ch n°o ?
2) S˙ trun µm. V∫n t‚c µm.
3) Tr÷nh b°y vÀ cüc Ω¥c tœnh sinh lœ ca µm : ΩÊ cao, ΩÊ to, µm s∞c. H¨y gi®i thœch v÷ sao cıÈng ΩÊ µm kh·ng Ω
Ω¥c trıng ΩÊ to ca µm.

• Giữa chu kì T, tần số f, vận tốc v và bước sóng λ có hệ thức :

4) B∑u Ω°n trong chi∆c Ω°n dµy (ch≤ng h≠n Ω°n ghita) c‹ vai tr› g÷ ?

• Vận tốc truyền sóng v là vận tốc truyền pha dao động.

λ = vT =

v
f

1) Dao động âm là các sóng dọc cơ học truyền trong môi trường vật chất có tần số trong khoảng
16Hz  20.000 Hz.

3. Lập phương trình dao đôïng của một điểm trên phương truyền sóng

§

Xét một điểm M nằm trên phương truyền sóng và cách
nguồn sóng O một khoảng OM = d.

§

Giả sử nguồn O dao động với phương trình : u = asinωt

§

Gọi v là vận tốc truyền sóng thì thời gian để sóng truyền từ O đến M làø

§

d
Dao động của M tại thời điểm t cùng pha với dao động tại O vào thời điểm (t - ), tức là :
v
d
uM (t) = uO (t ) ;
v
uM

v
với : λ = vT =

f

d
2πd
= asinω(t - ) = asin(2pt )
v
λ

d
.
v

§

Sóng âm có tần số trong khoảng 16Hz  20.000 Hz thì gây ra cảm giác âm. Tai người không
nghe được các sóng hạ âm
(f < 16Hz) và sóng siêu âm (f > 20.000Hz).

§

Sóng âm (nghe được) và sóng siêu âm đều là các dao động âm; tai người không cảm thụ được
sóng siêu âm.

2. Sự truyền âm. Vận tốc âm
§

Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí,
nhưng không truyền được trong chân không.

§

Vận tốc truyền của sóng âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ
củ a môi trường.
-

Vận tốc âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong
chất lỏng lớn hơn trong chất khí.

-

Vận tốc âm thay đổi theo nhiệt độ.

3. Các đặc tính sinh lí của âm
a. Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số của âm.
•

Âm có tần số càng lớn thì càng cao. Âm có tần số càng nhỏ thì càng thấp (càng trầm).

b. Âm sắc phụ thuộc vào tần số âm, biên độ sóng âm và các thành phần cấu tạo của âm.
26

27


•

Sóng âm do một nhạc cụ phát ra là sóng tổng hợp của nhiều sóng âm được phát ra cùng một
lúc. Các sóng này có các tần số là f, 2f, 3f, 4f ... và có các biên độ là A1 , A2, A3, A4 ... rất
khác nhau. Âm có tần số f gọi là họa âm cơ bản ; các âm có tần số 2f, 3f, 4f ... gọi là các hoạ
âm thứ hai, thứ ba, thứ tư v.v... Họa âm nào có biên độ mạnh nhất sẽ quyết đònh độ cao của âm

mà nhạc cụ phát ra.

•

Đường biểu diễn của dao động âm tổng hợp không phải là một đường hình sin mà là một đường
có tính chất tuần hoàn, nhưng có hình dạng phức tạp. Mỗi dao động âm tổng hợp đó ứng với
một âm sắc nhất đònh. Chính vì vậy mà hai nhạc cụ khác nhau (đàn và kèn chẳng hạn) có thể
phát ra hai âm có cùng độ cao (cùng tần số) nhưng có âm sắc hoàn toàn khác nhau. Tóm lại â m
sắc phụ thuộc vào số các hoạ âm và cường độ của các hoạ âm.

•

Những âm mà dao động của chúng có tính chất tuần hoàn như nói trên gọi là các nhạc âm .
Ngoài nhạc âm còn có tạp âm hay tiếng động là những âm mà dao động của chúng không có
tính chất tuần hoàn ; như tiếng đập, gõ, tiếng sấm nổ v.v...

11.

GIAO THOA SÓNG CƠ
1) Tr÷nh b°y cüch t≠o ra hiŒn tıÏng giao thoa s‹ng tr≈n m¥t nıËc.
2) Gi®i thœch hiŒn tıÏng giao thoa s‹ng tr≈n m¥t nıËc.

1. Giao thoa sóng nước

c. Độ to phụ thuộc mức cường độ âm và tần số âm.
• Mức cường độ nhỏ nhất của một âm để có thể gây ra cảm giác âm gọi là ngưỡng nghe của âm đó.
Ngưỡng nghe phụ thuộc tần số của âm. Âm có mức cường độ âm càng cao thì nghe càng to. Mức
cường độ của một âm lớn đến mức nào đó sẽ gây ra cảm giác đau trong tai : đó là ngưỡng đau. Độ to
của một âm nằm trong phạm vi từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau.
• Độ to của âm phụ thuộc tần số âm là vì hai âm có cùng mức cường độ âm, nhưng có tần số khác

nhau sẽ gây ra những cảm giác âm to, nhỏ khác nhau.

4. Vai trò của dây đàn và bầu đàn trong chiếc đàn ghi ta

• Trong đàn ghi ta, dây đàn đóng vai trò vật phát dao động âm.
• Bầu đàn đóng vai trò hộp cộng hưởng có khả năng cộng hưởng đối với nhiều tần số khác nhau
và tăng cường những âm có các tần số đó.
•

Bầu đàn ghi ta có hình dạng riêng và làm bằng gỗ đặc biệt nên nó có khả năng cộng hưởng
và tăng cường một số họa âm xác đònh, tạo ra âm sắc đặc trưng cho loại đàn này.

-

Thí nghiệm : Dùng một thanh nhẹ có gắn hai hòn bi nhỏ đặt chạm mặt nước. Thanh này
được gắn vào một thanh rung làm cho hai hòn bi dao động cùng tần số và cùng pha. Hai
hòn bi tạo ra trên mặt nước hai hệ sóng kết hợp lan truyền theo những đường tròn đồng
tâm.

-

Mô tả hiện tượng : Khi hình ảnh sóng đã ổn đònh, trên mặt nước xuất hiện các gợn sóng
có hình như sau : một đường thẳng nổi trên mặt nước trùng với đường trung trực của
đoạn AB, ở hai bên đường trung trực là những đường hipebol nổi trên mặt nước (gọi là
các gợn lồi), xen kẽ giữa những đường này là những đường hipebol khác tại đó mặt nước
không dao động. Những đường hipebol này đều nhận A và B là tiêu điểm và đứng yên tại
chỗ.

2. Giải thích hiện tượng giao thoa sóng
Giải thích đònh tính

Sở dó có hình như mô tả ở trên là do hai nguồn A và B phát ra các sóng kết hợp (có cùng tần số
và cùng pha). Hai sóng này có miền giao nhau nên chúng giao thoa với nhau.
§ Tại những chỗ mà hai sóng tới từ A và B cùng pha, chúng sẽ tăng cường nhau, biên độ
dao động tổng hợp đạt cực đại. Quỹ tích của các điểm này tạo thành các gợn lồi, nổi trên mặt
nước (các đường này là đường trung trực của đoạn AB và các hipebol nói trên).
§ Tại những chỗ mà hai sóng đến từ A và B ngược pha với nhau, chúng sẽ triệt tiêu nhau,
biên độ dao động tổng hợp bằng không. Quỹ tích những điểm này là các hipebol tại đó nước
không dao động.

Giải thích đònh lượng (dựa vào độ lệch pha)

Giả sử phương trình dao động tại nguồn A và nguồn B có cùng
biểu thức :
uA = u B = asin2pft

28

29


Phương trình dao động tại M từ nguồn sóng A và từ nguồn B
truyền đến :
uAM = asin(2pft -

2πd1
)
λ

2πd2

)
λ
Hiệu pha giữa hai dao động này là :
2π
2π
Dj =
( d2 − d1) =
∆d (không đổi theo thời gian).
λ
λ
uBM = asin(2pft -

Cực đại khi : Dj = k2p T

Dd = kl ; k , Z

Cực tiểu khi : Dj = (2k + 1)p T

Dd = (2k + 1)

Thí nghiệm : Buộc đầu B của sợi dây cố đònh vào tường và cầm đầu A rung mạnh. Thay đổi
dần độ rung (tức thay đổi tần số dao động của đầu A) đến một lúc nào đó ta thấy sợi dây
rung ổn đònh trong đó có những chỗ rung rất mạnh (bụng sóng) và những chỗ hầu như
không rung (nút sóng). Các điểm nút và bụng có vò trí xác đònh, không di chuyển trên dây,
vì thế hiện tượng này được gọi là sóng dừng.

λ
2

- Quỹ tích của các điểm thỏa Dd = kl : xác đònh các đường cong hypebol có biên độ dao

động cực đại. Ứng với mỗi trò số của k ta có một hipebol. Với k = 0, d 1 - d 2 = 0, quỹ tích là
đường trung trực của AB
- Quỹ tích của các điểm thỏa : Dd = (2k + 1)

λ
: xác đònh các đường cong hypebol có biên độ
2

dao động bằng 0.
• Vậy, giao thoa là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có
những chỗ cố đònh mà biên độ sóng được tăng cường hoặc giảm bớt.

Giải thích đònh tính
§

Dao động từ A truyền theo sợi dây đến B, dưới dạng một sóng ngang. Đến B, sóng bò phản xạ
truyền ngược lại A. Mỗi điểm M trên dây nhận được hai sóng : một sóng truyền trực tiếp từ A
gọi là sóng tới, một sóng phản xạ từ B. Hai sóng này là sóng kết hợp, chúng giao thoa với nhau
tạo nên trên dây những điểm dao động với biên độ cực đại (bụng) và những điểm có biên độ
bằng không (nút).

(*) Giải thích đònh lượng (dựa vào sự tổng hợp của hai sóng)
(* Phần giải thích đònh lượng chỉ dùng cung cấp thêm kiến thức để làm bài tập, học sinh có thể không
cần trình bày phần này).

Giảø sử sóng tại đầu A có biểu thức : uA = asinwt

x
)
v

Sóng tới tại M :

u1M = asinw(t -

Sóng phản xạ tại M :

u2M = - asinw(t -

2l − x
)
v

Sóng tổng hợp tại M :
uM = u1M + u2M = asinw(t -

12.

SÓNG DỪNG
a) áŸnh nghÿa vÀ s‹ng d˜ng.
b) Gi®I thœch cüch h÷nh th°nh s‹ng d˜ng tr≈n mÊt sÏi dµy.
c) N≈u ΩIÀu kiŒn ΩÃ c‹ s‹ng d˜ng cho trıÈng hÏp hai Ω∑u sÏi dµy c‚ ΩŸnh.
d) Cüch xüc ΩŸnh v∫n t‚c trun s‹ng b±ng hiŒn tıÏng s‹ng d˜ng.

= 2asin (

ω (l − x)
ωl
) cos(ωt − )
v

v

Như vậy dao động tại M là một dao động điều hòa cùng tần số với nguồn, nhưng biên độ phụ
thuộc vào vò trí của điểm M :

A = 2a|sin

ω
2π
(l − x) |= 2a|sin
(l − x) |
v
λ

Tại M có bụng sóng khi : A = 2a, lúc đó : |sin

2π
(l − x) =
λ

a. Đònh nghóa : Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng cố đònh trong không gian.

R

b. Giải thích cách hình thành sóng dừng trên một sợi dây

R x = l –(

30

x
2l − x
) - asinw(t )
v
v

(2k+1)

kλ λ
+ )
2
4

2π
(l − x) |= 1
λ

π
;k , Z
2
(a)

31


Tại M có nút sóng khi :

A = 0, lúc đó : |sin

2π

(l − x) |= 0
λ

2π
(l − x) = kp
λ

R

R x=l–
§

kλ
2

(b)

Tính chất của sóng dừng

-

Vò trí của các nút và các bụng là cố đònh.

-

Khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng
kế tiếp nhau đều bằng nửa bước sóng
λ
( ).
2

c. Điều kiện để có sóng dừng

l = k

λ
2

-

Để có sóng dừng với hai điểm nút ở hai đầu dây phải có điều kiện :

-

trong đó l là chiều dài của dây.
Để có sóng dừng với một nút ở đầu này và một bụng ở đầu kia, phải có điều kiện :

l= k

λ λ
+
2 4

(k = 1, 2, ...)

(k = 0, 1, 2, ...).

d. Cách xác đònh vận tốc truyền sóng bằng hiện tượng sóng dừng

§

32

Hiện tượng sóng dừng cho phép ta đo được bước sóng l một cách chính xác. Biết l và f ta xác
đònh được vận tốc truyền sóng theo hệ thức : v = l.f