Chuyên đề sóng âm đầy đủ và hay

Chuyên đề:Sóng âm
Kết bạn facebook với thầy:
/>Group nhóm:
/>Để tiết kiệm thời gian cho công tác giảng dạy của quý
thầy cô, quý thầy cô gọi ngay số 0909928109 đăng kí
nhận tài liệu dưới dạng file Word. (Vui lòng không nhắn tin)
Lưu ý: Chỉ nhận cuộc gọi từ 8h-9h sáng hoặc 21h hàng ngày.

CHỦ ĐỀ 4: SÓNG ÂM
I. Phương pháp giải và ví dụ minh họa.
Dạng 1: Đặc trưng. Sự truyền sóng âm
Phương pháp:
*Thời gian truyền âm trong môi trường 1 và môi trường 2 lần lượt là (v2 <
v1)

l

 t1  v
l
l
1

 D t  t 2  t1 


v 2 v1
t  l
2

v2

v1
v2
l

*Gọi t là thời gian từ lúc phát âm cho
đến lúc nghe được âm phản xạ thì

t 

l

2l
v

Ví dụ 1. Một lá thép mỏng, một đầu cố định, đầu còn lại được kích thích
để dao động với chu kì không đổi và bằng 0,04 ms. Âm do lá thép phát ra
là
A. âm mà tai người nghe được
C. hạ âm

B. nhạc âm
D. siêu âm

Hướng dẫn
*Sóng âm nghe được là sóng cơ học có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến
20000 Hz.
Sóng có tần số lớn hơn 20000 Hz gọi là sóng siêu âm.
Sóng có tần số nhỏ hơn 16 Hz gọi là sóng hạ âm.

1

Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

f

Hoàng Sư Điểu

1
1

 25000 Hz  Chọn D
T 0, 04.103

 

Ví dụ 2. Một nam châm điện dùng dòng điện xoay chiều có chu kì 62,5
(μs). Nam châm tác dụng lên một lá thép mỏng làm cho lá thép dao động
điều hòa và tạo ra sóng âm. Sóng âm do nó phát ra truyền trong không
khí là
A. Âm mà tai người có thể nghe được
C. Hạ âm
Hướng dẫn
Tần số dòng điện: f d 

B. Sóng ngang
D. Siêu âm

1
 16000  Hz 

T

Tần số dao động của lá thép: f  2f d  32000  Hz   20000  Hz  Chọn D
Ví dụ 3. Một người đứng gần ở chân núi hú lên một tiếng. Sau 8 s thì
nghe tiếng mình vọng lại, biết tốc độ âm trong 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.
Hướng dẫn
Thời gian sóng âm cả đi và về phải thỏa mãn:
2L
t
 L  1360m  Chọn C
v
Ví dụ 4. Một người dùng búa gõ vào đầu vào một thanh nhôm. Người
thứ hai ở đầu kia áp tai vào thanh nhôm và nghe được âm của tiếng gõ
hai lần (một lần qua không khí, một lần qua thanh nhôm). Khoảng thời
gian giữa hai lần nghe được là 0,12 s. Hỏi độ dài của thanh nhôm bằng
bao nhiêu? Biết tốc độ truyền âm trong nhôm và trong không khí lần lượt
là 6260 (m/s) và 331 (m/s).
A. 42 m

B. 299 m

C. 10 m
Hướng dẫn

D. 10000 m

l
l

 l  42m  Chọn A
331 6260
Ví dụ 5. Một người dùng búa gõ nhẹ vào đường sắt và cách đó 1376 m,
0,12  s   t k  t n 

người thứ hai áp tai vào đường sắt thì nghe thấy tiếng gõ sớm hơn 3,3 s so
với tiếng gõ nghe trong không khí. Tốc độ âm trong không khí là 320 m/s.
Tốc độ âm trong sắt là

2


Chuyên đề:Sóng âm
A. 1238 m/s.

B. 1376 m/s.

C. 1336 m/s.
Hướng dẫn

D. 1348 m/s.

1376 1376


 v  1376  m/s   Chọn B
320
v
Ví dụ 6. Sóng âm khi truyền trong chất rắn có thể là sóng dọc hoặc sóng
3,3 s   t s  t k 

ngang và lan truyền với tốc độ khác nhau. Tại trung tâm phòng chống
thiên tai nhận được hai tín hiệu từ một vụ động đất cách nhau một
khoảng thời gian 270 s. Hỏi tâm chấn động đất cách nơi nhân tín hiệu bao
xa? Biết tốc độ truyền sóng trong lòng đất với sóng ngang và sóng dọc lần
lượt là 5 km/s và 8 km/s.
A. 570 km.

B. 730 km.
C. 3600 km.
Hướng dẫn
l
l
Dt
270
Dt  
l

 3600  km   Chọn C
1
1
1
1
v1 v 2



v1 v 2 5 8

D. 3200 km.

Ví dụ 7. Tai người không thể phân biệt được hai âm giống nhau nếu
chúng tới tai chênh nhau về thời gian một lượng nhỏ hơn hoặc bằng 0,1s.
Một người đứng cách một bức tường một khoảng L, bắn một phát súng.
Người ấy sẽ chỉ nghe thấy một tiếng nổ khi L thỏa mãn điều kiện nào
dưới đây nếu tốc độ âm trong không khí là 340 m/s.
A. L ≥ 17 m.

B. L ≤17 m.

C. L ≥ 34 m.
D. L ≤ 34 m.
Hướng dẫn
*Gọi L1 là khoảng cách từ người đến chân núi, L2 là khoảng cách từ nguồn âm
(nồng súng) đến người đó. L 2  0 .
2L
L
2L
0,1v
L1 0
t  t 2  t1  2  1 
t  2  0,1  L2 
 17m Chọn B.
v
v
v

2
Chú ý: Tốc độ âm phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tuân theo hàm bậc nhất:
v1

l 1  f
 v1  v 0  aT1


 v 2  v0  aT2
l  v 2
 2 f
Ví dụ 8. Từ một 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 bằng một số nguyên lần bước
sóng. Sau đó, nhiệt độ môi trường tăng thêm 20oK thì khoảng cách từ A
đến B bằng một số nguyên lần bước sóng nhưng số bước sóng quan sát

3


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

được trên AB giảm đi 2 bước sóng. Biết rằng, cứ nhiệt độ tăng thêm 1oK
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
v1

l 1  f  6,8m
 v1  v0  aT1  340


v
 v 2  v0  aT2  340  0,5.20  350 
l  2  7m
 2 f

k  70
 Chọn B
AB  kl 1   k  2  l 2  AB  k.6,8   k  2 .7  

AB  476  m 
Ví dụ 9. Một sóng âm có tần số xác định truyền trong không khí và trong
nước với tốc độ lần lượt là 1440 m/s và 320m/s. Khi sóng âm đó truyền từ
nước ra không khí thì bước sóng của nó sẽ
A. tăng 4,4 lần.

l
l

n
k



B. giảm 4,5 lần. C. tăng 4 ,5 lần.
Hướng dẫn

D. giảm 4,4 lần.

vn T 1440

 4,5  Chọn B
vk T 320

Ví dụ 10. Một người thả một viên đá từ miệng giếng đến đáy giếng không
nước thì sau bao lâu sẽ nghe thấy tiếng động do viên đá chạm đáy giếng?
Cho biết tốc độ âm trong không khí là 300 m/s, lấy g = 10 m/s2. Độ sâu của
giếng là 11,25 m.
A. 1,5385 s.

B. 1,5375 s.

C. 1,5675 s.
Hướng dẫn

D. 2 s.

Giai đoạn 1: Hòn đá rơi tự do.
Giai đoạn 2: Hòn đá chạm vào đáy giếng phát ra âm thanh truyền đến
tai người.
2h
2.11, 25


 1,5s
*Thời gian vật rơi: t1 
g
10

h 11,25

 0,0375s
v 300
Thời gian tổng: t  t1  t 2  1,5375s  Chọn B
Ví dụ 11: (Đề thi chính thức cua Bộ GD. ĐH-2014) Để ước lượng độ sâu
của một giếng cạn nước, một người dùng đồng hồ bấm giây, ghé sát tai
vào miệng giếng và thả một hòn đá rơi tự do từ miệng giếng, sau 3 s thì
người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả sử tốc độ
*Thời gian truyền âm từ đáy đến tai người: t 2 

4


Chuyên đề:Sóng âm
truyền âm trong không khí là 330 m/s, lấy g = 9,9 m/s2. Độ sâu ước lượng
của giếng là
A. 43 m.
B. 45 m.
C. 39 m.
D. 41 m.
Hướng dẫn
1
2h
*Thời gian viên đá chạm đất là t1: h  gt12  t1 

2
g
*Tính từ khi viên đá chạm đất thời gian âm thanh truyền đến tai người là
h
t 2  . Tổng thời gian kể từ khi thả rơi viên đá đến khi tai người nghe
v
được âm là
2h h
2h
h
 3

3
g
v
9,8 330
t1

t2

Sử dụng chức năng SHIFT-SOLVE của máy tính cầm tay FX-570VN tính
nhanh được h =40,1m. Chọn D.
Dạng 2: Cường độ âm. Mức cường độ âm
1. Các dạng toán liên quan đến cường độ âm
Phương pháp:
*Nguồn phát âm O là đẳng hướng thì cường độ âm tại một điểm bất kì
P
được tính bằng công thức I M 
4R 2
*Nếu tại O có n nguồn âm giống nhau, mỗi nguồn âm có công suấ là P0 thì

đồng thời được xem là nguồn âm điểm thì công thức xác định cường độ
nP0
âm tại điểm M là I M 
4R 2
Nếu khoảng cách tại điểm M không thay đổi mà số nguồn âm thay đổi với hai giá
trị n1 và n2 dẫn đến cường độ âm tại M thay đổi, ta có

nP

I1  1 02

nP0
I
n

4R
I

 2  2 .
2
I1 n1
4R
I  n 2 P0
 2 4R 2
Số nguồn âm tăng thêm là n  n 2  n1
Nếu nguồn âm O không đổi và khoảng cách điểm M thay đổi với hai giá trị là R1
và R2 ta có

5

Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.
P

 I1  4R 2
I 2 R 22
P

1
I




I1 R12
4R 2
I  P
 2 4R 22

Hoàng Sư Điểu

.

Lưu ý : Nếu lúc đầu điểm M có khoảng cách là R1 sau đó khoảng cách
điểm M tăng thêm một đoạn là d thì ta có R 2  R1  d
Ví dụ 1. Một sóng âm có dạng hình cầu được phát ra từ nguồn có công
suất 1 W. Giả sử rằng năng lượng phát ra được bảo toàn. Cường độ âm
tại một điểm cách nguồn 1,0 m là
A. 0,8 (W/m2).

B. 0,018 (W/m2).
C. 0,013 (W/m2). D. 0,08 (W/m2).
Hướng dẫn
Cường độ âm tại điểm cách nguồn 1m là
P
1
I

 0,08W / m2  Chọn D.
2
2
4R
4.1
Ví dụ 2. Bạn đang đứng trước nguồn âm một khoảng d. Nguồn này phát
ra các sóng âm đều theo mọi phương. Bạn đi 50,0 m lại gần nguồn thì
thấy rằng cường độ âm tăng lên gấp đôi. Tính khoảng cách d.
A. 42 m.

B. 299 m.

C. 171 m.
Hướng dẫn

D. 10000 m.

P
P

 I1  4R 2  4d 2
I2

P
d2
1

I



 2  d  171m

P
4R 2
I1  d  50 2
I2  P 2 
4R 2 4  d  50 2


Chọn C.

Ví dụ 3. (Đề thi chính thức của Bộ GD. ĐH-2011). Một nguồn điểm O
phát sóng âm có công suất không đổi trong một môi trường truyền âm
đẳng hướng và không hấp thụ âm. Hai điểm A, B cách nguồn âm lần
lượt là r1 và r2. Biết cường độ âm tại A gấp 4 lần cường độ âm tại B. Tỉ số
r2/r1bằng
A. 4.

B. 0,5.

C. 0,25.
Hướng dẫn

P

I A  4R 2
I
r2
r

1
 A  22  4  2  2  Chọn D.

I B r1
r1
I  P
 B 4R12

6

D. 2.


Chuyên đề:Sóng âm
Ví dụ 4. (Đề thi chính thức của Bộ GD. QG 2017 mã 204). Một nguồn âm
điểm đặt tại O phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một
môi trường không hấp thụ và phản xạ âm. Hai điểm M và N cách O lần
lượt là r và r - 50 (m) có cường độ âm tương ứng là I và 4I. Giá trị của r
bằng
A. 60 m.

B. 66 m.

C.100 m.

D. 142 m.

Hướng dẫn
I2

I1

r12
r22



4I
r2
r

2
 r  100m  Chọn C.
2
I  r  50 
r  50

Ví dụ 5. (Thi thử chuyên Võ Nguyên Giáp 2016). Giả sử môi trường
truyền âm đẳng hướng và không hấp thụ âm, các nguồn âm xem là
nguồn điểm và phát âm với công suất không đổi. Hai điểm A, B lần lượt
cách điểm O các khoảng R1, R2. Nếu đặt tại A một nguồn âm công suất P1
hoặc đặt tại B một nguồn âm công suất P2 thì cường độ âm tại O do các

nguồn âm này gây ra là bằng nhau và bằng I. Để một nguồn âm có công
suất P = P1 + P2 truyền âm qua O với cường độ âm cũng bằng I, phải đặt
nguồn này cách O một khoảng
R1R2
R1 + R2
A. R1 + R2.
B.
.
C.
.
D. R12 + R22.
R1 + R2
2
Hướng dẫn
Cách 1: Cách giải truyền thống.
P
 2
R1  1

P
P

4I
*Cường độ âm tại A và B là: I = 1 2  2 2  
(1).
4R 1 4R 2
 R 2  P2
 2 4I
P P
P

P
1
I = 1 22  R 2  1  2 
 R 2  R12  R 22  R = R12  R 22
4R
4I 4I
Chọn D.
Cách 2: Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau
P
P
P1  P2
P
P1  P2  P
I= 1 2  2 2 

 R12  R 22 
 Chọn D.
2
2
4R1 4R 2 4 R1  R 2
4I





R2

Ví dụ 6: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát
I

16
từ O theo thứ tự, tỉ số giữa cường độ âm tại A và B là A 
. Một điểm
IB 9
M nằm trên đoạn OA, cường độ âm tại M bằng

I
1
 IA  IB  .Tỉ số M
IA
4

7


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.
bằng
A. 8/5.

B. 5/8.

Hoàng Sư Điểu

C. 16/25.

D. 25/16.

Hướng dẫn:
*Cường độ âm tại M và N lần
lượt là:

O

M

A

B

9

 I B = 16 I A
I
1
9  25
5
 IM   IA  IA  
I A  M   Chọn B.

4
16  64
IA 8
 I  1 I  I 
M
A
B

4

Ví dụ 7.(Thi thử chuyên SP Hà Nội 2016). Tại O có một nguồn phát âm

thanh đẳng hướng với công suất không đổi. Một người mang theo một
máy dao động ký điện tử và đi bộ từ A đến C theo một đường thẳng.
Người này ghi được âm thanh từ nguồn O và thấy cường độ âm tăng từ I
đến 4I rồi lại giảm xuống I . Tỉ số AO/AC bằng
A.3/4.

C. 2 / 3 .
Hướng dẫn:

B. 3 / 3 .

D. 1/3.
O

I A  IC  OA  OC  OAC cân tại O
2

I
P
 OA 
I
 M 
 4  OA  2OM
2
IA  OM 
4R
Chuẩn hóa OM  1  OA  2

A

AC  2AM
AM  OA 2  OM 2  3 
 AC  2 3 

M

C

AO
1

 Chọn B.
AC
3

Ví dụ 8: (Thi thử THPT Anh Sơn Nghệ An – 2016). Một nguồn phát sóng
âm có công suất không đổi trong một môi trường truyền âm đẵng hướng
và không hấp thụ âm. Một người đứng ở A cách nguồn âm một khoảng d
thì nghe thấy âm có cường độ là I. Người đó lần lượt di chuyển theo hai
hướng khác nhau, khi theo hướng AB thì người đó nghe thấy âm to nhất
là 4I và khi đi theo hướng AC thì người đó nghe được âm to nhất có
cường độ 9I. Góc BAC có giá trị xấp xỉ bằng
A.490
B.1310
C.900
D.510
Hướng dẫn:
*Cường độ âm khi người đó ở các vị trí A, B, C
lần lượt là:

8


Chuyên đề:Sóng âm

P

 I  4OA 2
 OB 1

  sin 1
P

 OA 2

4I 
4OB2

 OC  1  sin 
2
 OA 3

P
9I


4OC2


 

B

 BAC  300  arcsin 31  49, 470  Chọn A.
1

O

A

C

2

2. Mức cường độ âm các điểm trên một đoạn thẳng
Phướng pháp chung:
*Mức cường độ âm tại một điểm cách nguồn âm là R được tính bằng công thức
nP0
I
(P0 là công suất của mỗi nguồn âm).
L  B   log  log
I0
4R 2 I0
Lưu ý: Có n nguồn âm, mỗi nguồn âm có công suất là P0 được đặt tạimột điểm
tại thành nguồn âm điểm
I
Từ công thức: L  log  I  I0 .10L
I0
Nguồn âm cố định tại một điểm các đại lượng khác thay đổi chúng ta sẽ
gặp các trường hợp đề thi hay khai thác như sau:

*Nếu đề cho khoảng cách thay đổi từ điểm đo mức cường độ âm đến nguồn âm
với hai giá trị R1 và R2 thì mức cường độ âm cũng thay đổi theo. Ta có
nP

 L1  log 4R 2 I
R2

1 0
 L 2  L1  log 22

R1
 L  log nP
2
 2
4R1 I0
*Nếu đề cho số nguồn âm n thay đổi t với hai giá trị n1 và n2 thì mức cường độ
âm cũng thay đổi theo. Ta có
n1P0

 L1  log 4RI
n

0
 L 2  L1  log 1

n2
L  log n 2 P0
2
2


4R I0
*Nếu đề cho công suất nguồn âm thay đổi với hai giá trị P1 và P2 thì mức cường
độ âm cũng thay đổi theo. Ta có

9


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

P1

 L1  log 4RI
P

0
 L 2  L1  log 1

P2
 L  log P2
2
2

4R I0
*Với giá trị khoảng cách R1 và nguồn âm có công suất P1 thì mức cường độ âm là
L1 . Với giá trị khoảng cách R2 và nguồn âm có công suất P2 thì mức cường độ âm
P1

L1  log 4R 2 I

P
R

1 0
 L1  L 2  log 1  2log 1
là L2 ta có: 
P
P
R
2
2
2
L  log
 1
4R 22 I0
Bổ trợ công thức toán học: Với  a  0,a  1, b  0  thì

b
loga b  loga c  loga  b.c  ; loga b  log a c  log a   ; loga b  c  b  a c
c
n
log10  1 ; log1  0 ; loga b  n loga b
Lưu ý: Khi sử dụng công thức hiệu hai mức cường độ âm
R2
R
R
L2  L1  log 12  2log 1  L2  B   L1  B   2log 1 (I)
R
R
R2

2
2
(Công thức đóng khung ở trên khi bấm máy thì máy tính sẽ hiểu đúng)
Thí dụ: Cho R1  1(m) ; R 2  2(m) và L1  2(B)  L 2  ?
2

R 
R 
L2  L1  log  1   L1  2log  1  (II) (Đúng về mặt toán học).
 R2 
 R2 
VT

VP

Tuy nhiên khi bấm máy tính thì máy tính thì vế trái và vế phải của phương
trình (II) lại không đồng nhất với nhau.
2

1
1
Vế trái: L 2  2  log    2,09 B ; Vế phải: L2  2  2log  1,4B
2
2
 
Kết quả L2 = 1,4B mới chính xác. Do đó để tránh sai lầm các em nên sử
dụng công thức (I).
a. Sử dụng các công thức tính cơ bản để tính mức cường độ âm.
Ví dụ 1. Tại một vị trí trong môi trường truyền âm, khi cường độ âm
tăng gấp 100 lần giá trị cường độ âm ban đầu thì mức cường độ âm

A. giảm đi 20 B.
C. tăng thêm 20 dB.

10

B. tăng thêm 20 B.
D. giảm đi 20 dB.
Hướng dẫn


Chuyên đề:Sóng âm

L  log

I
I
 I  10L  2  10L2 L1  102  L2  L1  2B  20dB  Chọn C.
I0
I1

Ví dụ 2. Một sóng âm truyền trong không khí. Mức cường độ âm tại
điểm M và tại điểm N lần lượt là 40 dB và 70 dB. Cường độ âm tại N lớn
hơn cường độ âm tại M
A. 1000 lần.

L  log

B. 40 lần.

C. 2 lần.

Hướng dẫn

D. 10000 lần.

I
I
 I  10L  N  10LN LM  1074  103  1000  Chọn A.
I0
IM

Ví dụ 3. Năm 1976 ban nhạc Who đã đạt kỉ lục về buổi hoà nhạc ầm ỹ
nhất nước Mỹ. Mức cường độ âm ở trước hệ thống loa là 120 dB. Tỉ số
cường độ âm của ban nhạc tại buổi biểu diễn với cường độ của một búa
máy hoạt động với mức cường độ âm 92 dB xấp xỉ bằng
A. 620.

B. 631.

C. 640.

D. 650.

Hướng dẫn

L  log

I
I
 I  10L  1  10L1 L2  10129,2  631  Chọn B.
I0

I2

Ví dụ 4. Mức cường độ âm tại điểm A ở trước một cái loa một khoảng
1,5 m là 60 dB. Các sóng âm do loa đó phát ra phân bố đều theo mọi
hướng. Cho biết cường độ âm chuẩn 10-12 (W/m2). Coi môi trường là
hoàn toàn không hấp thụ âm. Bỏ qua sự hấp thụ âm của không khí và sự
phản xạ âm. Cường độ âm do loa đó phát ra tại điểm B nằm cách 5 m
trước loa bằng
A. 10-5 W/m2.

B. 9.10-8W/m2.
C. 10-3W/m2.
Hướng dẫn
R1
1,5

L2  L1  2log R  6  2log 5  Ans
 Chọn B
2

 I  I .10L2  1012.10Ans  9.108 W / m 2
 2 0

D. 4.107W/m2.

Ví dụ 5.Trong một buổi hòa nhạc, giả sử 5 chiếc kèn đồng giống nhau
cùng phát sóng âm thì tại điểm M có mức cường độ âm là 50 dB. Để tại
M có mức cường độ âm 60 dB thì số kèn đồng cần thiết là
A. 50.

B. 6.

C. 60.
Hướng dẫn

D. 10.

11


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

n1P0

 L1  log 4R 2
n
n
 L2  L1  log 2  6  5  log 2  n 2  50  Chọn A.

n1
5
L  log n 2 P0
2
2

4R
Ví dụ 6.(Đề thi chính thức của Bộ GD. QG 2017 mã 202). Một nguồn âm
điểm S phát âm đẳng hướng với công suất không đổi trong một môi

trường không hấp thụ và không phản xạ âm. Lúc đầu, mức cường độ âm
do S gây ra tại điểm M là L (dB). Khi cho S tiến lại gần M thêm một đoạn
60 m thì mức cường độ âm tại M lúc này là L + 6 (dB). Khoảng cách từ S
đến M lúc đầu là
A. 80,6 m.

B. 120,3 m.

C. 200 m.
Hướng dẫn

D. 40 m.

 L  L  R1  R
Theo đề ta có:  1
L 2  L  6  R 2  R  6
R
R
60.100,3
L 2  L1  20log 1  6  20log
 R  0,3
 120,3m  Chọn B
R2
R  60
10  1
Ví dụ 7: (Đề thi chính thức của Bộ GD. ĐH-2012): Tại điểm O trong môi
trường đẳng hướng, không hấp thụ âm, có 2 nguồn âm điểm, giống nhau
với công suất phát âm không đổi. Tại điểm A có mức cường độ âm 20 dB.
Để tại trung điểm M của đoạn OA có mức cường độ âm là 30 dB thì số
nguồn âm giống các nguồn âm trên cần đặt thêm tại O bằng

A. 4.
B. 3.
C. 5.
D. 7.
Hướng dẫn:
*Mức cường độ âm;
n
nP
2
 nP 
L  log 

 10L  1  10LA LM 
 101  n 2  5
2 
2
n2
n2
 4R  4R
Để tại M có LM  30 dB thì tại điểm O cần phải
M
A
có 5 nguồn âm nhưng do tại O lúc đầu có 2 O
nguồn âm nên chỉ cần đặt thêm là 3 nguồn
Ví dụ 8: (Thi thử Chuyên Thái Bình – 2016). Một nguồn âm điểm O phát
âm với công suất đẳng hướng ra môi trường không hấp thụ và phản xạ.
Điểm M cách nguồn âm một khoảng R có mức cường độ âm 20dB. Tăng
công suất nguồn âm lên n lần thì mức cường độ âm tại N cách nguồn âm
một khoảng R/2 là 36dB. Giá trị của n là
A. 8.

B. 4,5.
C. 2,5.
D. 10.
Hướng dẫn:

12


Chuyên đề:Sóng âm
*Từ công thức cường độ âm ta có:
 n1 P
LM
2
 4I OM 2  10
n
OM 2
1  R 

0
LM  L N
 1 

10


 n 2  9,95

n 2 ON 2
n 2  R / 2 
 n 2 P  10L N

 4I0 ON 2
Chọn D.
Ví dụ 9: (THPT Tĩnh Gia Thanh Hóa – 2016). Nguồn âm tại O có công
suất không đổi. Trên cùng đường thẳng qua O có 3 điểm A, B, C cùng
nằm về một phía của O và theo thứ tự ta có khoảng cách tới nguồn tăng
dần. Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là 20dB , mức
cường độ âm tại B lớn hơn mức cường độ âm tại C là 20dB. Biết. Tính tỉ
số AB /BC bằng
A. 10 .

B.1/10.

C. 9.

D. 1/9.

Hướng dẫn:
Cách 1:
Yêu cầu bài toán:
AB OB  OA

BC OC  OB

1

O

A

B

C


 OB 
 OB
 10
L A  L B  2log  OA 
OB OC



 OA



 10


OC
OA OB
 L  L  2log  OC 

 10
C
 OB 
 OB
 B



Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau ta được:
OC  OB
OB  OA 1 1 AB 1
 10 
 
  Chọn B.
OB  OA
OC  OB 10
BC 10
Bình luận: Cách giải trên đã khéo léo sử dụng tính chất dãy tỉ số bằng nhau nên
sớm tìm được kết quả trong giây lát.
Cách 2:

AB
 k Với k >0
BC
AB OB  OA

 k   k  1 OB  kOC  OA (1).
BC OC  OB

Đặt

13


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu


 OB 
 L A  L B  2log  OA   2
OB  10OA




 OC  100OA Thay vào (1)

 L  L  2log  OC   2  OC  10OB
C
 OB 
 B



 k  1.10.OA  k.100OA  OA  k  0,1  Chọn B.
Ví dụ 10: (Thi thử TPHT Tĩnh Gia – Thanh Hóa - 2016): Tại một phòng
nghe nhạc , tại một vị trí mức cường độ âm tạo ra từ nguồn là 84dB , mức
cường độ âm phản xạ ở bức tường phía sau là 72dB . Cho rằng bức tường
không hấp thụ âm. Cường độ âm toàn phần tại vị trí đó gần giá trị nào
nhất sau đây?
A . 77dB .
B. 79dB.
C. 81dB.
D. 83dB.
Hướng dẫn:
*Cường độ âm nhận được bằng tổng cường độ âm nguồn phát ra và cường độ âm

do sự phản xạ âm gây nên.
I  I0 .10
I  I t  I px 
 I  I0 .10Lt  I0 .10
L

L px

*Mức cường độ âm nhận được:
 I t  Ipx  1
Lpx
L
L  log 
 log 108,4  107,2  8, 42B
  L  log 10 t  10
 I0 









Chọn D.
b. Từ mối liên hệ khoảng cách suy ra mức cường độ âm
Phương pháp:
RM
RA

A
Nguồn âm O

M

B

RB

Nguồn âm O gây ra tại điểm A là LA. Gây ra tại B là LB. Hỏi cường độ âm tại
M?. Biết xR M  yR A  zR B (1).
P
P
Ta có L  B  log

 10L  R 100,5L
2
2
4R I0
4R I0
Ứng với các khoảng cách khác nhau sẽ có mức cường độ âm khác nhau.
xR M  yR A  zR B  x.100,5LM  y.100,5LA  z.100,5LB (2).

Dùng chức năng SHIFT-SOLVE để giải nhanh phương trình (2).
Ví dụ 1: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một đường thẳng xuất phát từ O.
Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi

14

Chuyên đề:Sóng âm
trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB.
Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là
A. 40dB.
B. 34dB.
C. 26dB.
D. 17dB.
Hướng dẫn:
Sử dụng phương pháp thuận nghịch.

AM  MB  OM  OA  OB  OM  2OM  OA  OB  2R M  R A  R B (1)
 P
*Từ biểu thức L  log 
2
 4R I0


P
 10L  R 100,5L (2)
 
2
4R I0


Thay (2) vào (1):
100,5LM  100,5LA  100,5LB  100,5LM  100,5.6  100,5.4  LM  4B Chọn A.

Ví dụ 2. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không
gian, môi trường không hấp thụ âm. Ba điểm A, M, B theo đúng thứ tự,

cùng nằm trên một đường thẳng đi qua O sao cho AM = 3MB. Mức
cường độ âm tại điểm A là 4B, tại điểm B là 3B. Mức cường độ âm tại M
là
A. 2,6 B.

B. 2,2 B.

C. 3,2B.
D. 2,5 B.
Hướng dẫn
AM  3MB  OM  OA  3  OB  OM   4OM  OA  3OB (1).
RM

RA

RA

1

R 100,5L  4.100,5LM  100,5LA  3.100,5LB
SHIFT SOLVE
Thay số: 4.100,5LM  100,5.4  3.100,5.3 
 LM  3,2B  Chọn C.
Sử dụng máy tính FX-570VN thì bấm như sau:
Quy trình bấm máy
Màn hình hiển thị
4O10^p0.5Q
)$Qr10^p0.
5O4$+3O10^
p0.5O3qr=

c. Vị trí nguồn âm thay đổi
Phương pháp:
*Lúc đầu nguồn âm đặt tại O. Cho biết
mức cường độ âm tại M là LM và mức
cường độ âm tại N là LN ta có

O

M

I

N

Nguồn âm tại O

15


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

LM  L N  log

Hoàng Sư Điểu

ON2
ON 2

 10LM LN  k 2  ON  kOM

2
2
OM
OM

Để đơn giản ta đặt OM  1  ON  k
*Lúc sau dịch chuyển nguồn âm qua M
hỏi mức cường độ âm tại N, mức cường
độ âm tại O hoặc mức cường độ âm tại
trung điểm MN?

M

O

I

N

Nguồn âm tại M

+ Mức cường độ âm tại O lúc này bằng mức cường độ âm tại M lúc đầu vì
khoảng cách MO không thay đổi. LO  L M
+ Để xác định mức cường độ âm tại N ta đi xác định tỉ số

MN  ON  OM  k  1 
L N  LO  log

MO
?

MN

MO
1

MN k  1

MO 2
MO
 1 
 L N  LO  2log
 L M  2log 

2
MN
MN
 k 1 

+Để xác định mức cường độ âm tại I bất kì trên đoạn ON ta cũng đi xác định tỉ
MO
MO
 ?  LI  LO  2log
số
MI
MI
Bình luận: Suy cho cùng để xác định mức cường độ âm tại một điểm bất kì cần
xác định được hai mối quan hệ. Đó là biết mức cường độ âm tại một trong hai
điểm và tỉ số khoảng cách đến hai nguồn giữa hai điểm đó từ đó suy ra được mức
cường độ âm của điểm còn lại.
Ví dụ 1: Ba điểm O, M, N cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát

từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian,
môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại M là 70 dB, tại N là
30dB. Nếu chuyển nguồn âm đó sang vị trí M thì mức cường độ âm tại
trung điểm MN khi đó là
A. 36,1 dB.
B. 41,2 dB.
C. 33,4 dB.
D. 42,1 dB.
Hướng dẫn:
*Lúc đầu nguồn âm được đặt tại O:
O
2

M

ON
 ON 
L M  L N  log 

 102

OM
 OM 
Chuẩn hóa OM  1  ON  100  MN  99  MI  MN / 2  49,5

16

N

Chuyên đề:Sóng âm
*Chuyển nguồn âm đó sang vị trí M thì M là nguồn âm điểm lúc này mức cường
độ âm tại O bằng mức cường độ âm lúc đầu tại M (Vì nguồn âm di chuyển qua
lại 2 vị trí O và M nhưng khoảng cách OM không thay đổi)
2

 1 
 MO 
LI  LO  log 
 7  2log 
  3,61B  36,1dB  Chọn A.

 MI 
 49,5 
Ví dụ 2. Một nguồn âm đẳng hướng phát ra từ O. Gọi M và N là hai
điểm nằm trên cùng một phương truyền và ở cùng một phía so với O.
Mức cường độ âm tại M là 40 dB, tại N là 20 dB.Tính mức cường độ âm
tại điểm N khi đặt nguồn âm tại M. Coi môi trường không hấp thụ âm.
A. 20,6 dB.

B. 21,9 dB.

C. 20,9 dB.
Hướng dẫn

D. 22,9 dB.

Lúc đầu nguồn âm đặt tại O ta có
ON
0,5 L  L

0,5 4 2
 10  M N   10    10  ON  10OM
OM
Chuẩn hóa OM  1  ON  10  MN  9
Khi đặt nguồn âm tại M thì mức cường độ âm tại O lúc này bằng mức cường
độ âm lúc đầu khi chưa di chuyển nguồn âm. Tức là LO  LM  4B
MO
1
L N  LO  2log
 4  2log  2,09B  20,9dB  Chọn C.
MN
9
Ví dụ 3. (Đề thi chính thức của Bộ GD. ĐH - 2014). Trong môi trường
đẳng hướng và không hấp thụ âm, có 3 điểm thẳng hàng theo đúng thứ
tự A; B; C với AB = 100 m, AC = 250 m. Khi đặt tại A một nguồn điểm
phát âm công suất P thì mức cường độ âm tại B là 100 dB. Bỏ nguồn âm
tại A, đặt tại B một nguồn điểm phát âm công suất 3P thì mức cường độ
âm tại A và C là
A. 103 dB và 99,5 dB.
C. 103 dB và 96,5 dB.

B. 105 dB và 101 dB.
D. 100 dB và 99,5 dB.

Hướng dẫn
250m
Lúc đầu đặt tại A nguồn âm với công suất P:
P
B
A

LB  log
 10 B
4.I0 .AB2
100m
Lúc sau đặt tại B nguồn âm có công suất là 3P:
3P
P

 L A  log 4.BA 2 I  log 3  log 4.BA 2 I  10, 47B  105dB
0
0

 Chọn B

10

BA
100
LC  L A  2log
 10,5  2log
 10,1B  101dB
BC
150


C

17

Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

Ví dụ 4: Một nguồn âm P phát ra âm đẳng hướng được đặt tại O. Hai
điểm A, B nằm cùng trên một phương truyền sóng có mức cường độ âm
lần lượt là 40dB và 30dB, biết OA vuông góc với OB. Điểm M là trung
điểm của AB. Xác định mức cường độ âm tại M?
A. 34,6dB.
B. 35,6dB.
C.39,00dB.
D.36,0dB .
Hướng dẫn:
O
*  OAB vuông cân ở O, M là trung điểm AB nên M
là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
AB
Do đó: OM  MB  MA 
B
2
A

M

 OB 
 OB 
LA  LB  2log 
  4  3  2log 
  OB  10OA
 OA 

 OA 
Chuẩn hóa: AO  1  OB2  10  BA  11  MA  OM  2,75

 1 
 OA 
* L M  L A  2log 
  3,56B  35,6dB  Chọn B.
  4  2log 
 OM 
 2,75 
Ví dụ 5: Chuyên Vinh lần 3 năm 2017. Trong môi trường đẳng hướng và
không hấp thụ âm, trên mặt phẳng nằm ngang có 3 điểm O, M, N tạo
thành tam giác vuông tại O, với OM = 80 m, ON = 60 m. Đặt tại O một
nguồn điểm phát âm công suất P không đổi thì mức cường độ âm tại M
là 50 dB. Mức cường độ âm lớn nhất trên đoạn MN xấp xỉ bằng
A. 80,2 dB.

B. 50 dB.

C. 65,8 dB.

D. 54,4 dB.

Hướng dẫn
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông
OMN ta có
1
1
1



 OH  48cm
2
2
OH
OM
ON 2
OM
80
LH  LM  2log
 LH  5  2log
OH
48
 L H  5, 44B  54, 4dB  Chọn D.

N
H

O
M

Chú ý: Khoảng cách càng nhỏ thì mức cường độ âm nghe càng
Ví dụ 6. (Sở Quãng Ngãi – 2016). Một nguồn âm P phát ra âm đẳng hướng
được đặt tại O. Hai điểm A, B nằm cùng trên một môi trường truyền sóng
có mức cường độ âm lần lượt là 40dB và 20dB, biết OA vuông góc với OB.

18


Chuyên đề:Sóng âm

Điểm H là hình chiếu vuông góc của O lên AB . Xác định mức cường độ
âm tại H?
A. 40dB.
B. 20dB.
C. 30dB.
D.35dB.
Hướng dẫn:
 OB 
 OB 
LA  LB  2log 
O
  4  2  2log 
  OB  10OA
 OA 
 OA 
Chuẩn hóa: AO  1  OB  10
1
1
1
1
1
10


 2  2  OH 
B
2
2
2
OH

OA
OB
1 10
101
H

A

OA
101
L H  L A  2log
 4  2log
 4B  40dB
OH
10
Chọn A.
Ví dụ 7: (Sở Lâm Đồng – 2016): Một nguồn âm P phát ra âm đẳng hướng.
Hai điểm A, B nằm cùng trên một phương truyền sóng có mức cường độ
âm lần lượt là 40dB và 30dB. Điểm M nằm trong môi trường truyền sóng
sao cho ∆AMB vuông cân ở A. Xác định mức cường độ âm tại M?
A. 37,54dB.
B. 32,46dB.
C. 35,54dB.
D. 38,46dB.
Hướng dẫn:
M
 OB 
2
2
* LA  LB  2log 


OB

10OA

 OA 
Chuẩn hóa OA  1  OB2  10
O

AB  OB  OA  10  1

A

B

ABM vuông cân tại A nên AB  AM  10  1

* OM  OA2  MA2  1 
L M  L A  2log





10  1

OA
 4  2log
OM

2

1
1





10  1

2

 3, 246B  32, 46dB  Chọn B.

Ví dụ 8: (Đề thi chính thức của Bộ GD. QG-2016).Cho 4 Điểm O, M, N, và
P nằm trong môi trường truyền âm. Trong đó, M và N trên nữa đường
thẳng xuất phát từ O, tam giác MNP là tam giác đều. Tại O, đặt một
nguồn âm điểm có công suất không đổi, phát âm đẵng hướng ra môi
trường. Coi môi trường không hấp thụ âm. Biết mức cường độ âm tại M
và N lần lượt là 50dB và 40dB. Mức cường độ âm tại P là
A.43,6dB.
B.38,8dB.
C.41,1dB.
D.35,8dB.

19


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu
P

Hướng dẫn:
O

 ON 
 ON 
LM  L N  2log 
  5  4  2log 

 OM 
 OM 

M

H

N

ON  10OM chuẩn hóa OM  1  ON  10  MN  10  1

MN
10  1
1
OH  OM 
2
2


OP 2  OH 2  PH 2

 OP  11  10

10  1 3

MN 3

 PH 
2
2

 11  10 
 OP 

  L P  4,11B  41,1dB
* LM  LP  2log 

5

L

2log
P



1
 OM 



Chọn C.
Ví dụ 9: (Thi thử Chuyên KHTN – 2016). Tại vị trí O trên mặt đất, người ta
đặ một nguồn âm phát âm với công suất không đổi. Một thiết vị xác định
mức cường độ âm chuyển động từ M đến N. Mức cường độ âm của âm
phát ra O do máy thu được trong quá trình chuyển động từ 45dB đến
50dB rồi giảm về 40dB. Các phương OM và ON hợp với nhau một góc vào
khoảng
A. 1270.
B. 680.
C.900.
D.1420.
Hướng dẫn:
*Theo giả thiết bài toán thì và I thuộc đoạn MN.





N

I

M

O


1
 OM   OM 

0,25
0,25
LI  LM  2log  OI    OI   10  cos   cos 1  10

 


1
*
 L  L  2log  ON    ON   100,5  1  cos   100,5
N
1
 OI   OI 
 I
cos  2

 

MON  1   2  arccos 100,25  arccos 100,5  1270  Chọn A.









Ví dụ 10: (Thi thử THPT Ngô Sỹ Liên 2016). Ba điểm S,A B nằm trên một
đường kính AB, biết AB =

20

2 SA. Tại S đặt một nguồn âm đẵng hướng thì


Chuyên đề:Sóng âm
mức cường độ âm tại B là 40,00 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm AB
là
A. 41,51dB.
B. 44,7dB.
C. 43,01dB.
D. 36,99dB.
Hướng dẫn:
*Chuẩn hóa SA  1  AB  2
AB
2
OA  OB  OS=

2
2
* SAB vuông tại S nên:

SB  AB  SA  1  SA  SB  1
2

2

S

A
O

B

 1 
 SB 
LO  L B  2log 
 4  2log 
  4,301B  43,01dB  Chọn C.

 SO 
 2 /2
Ví dụ 11: (Thi thử THPT – Cẩm Bình 2016). Trong một môi trường đẵng
hướng không hấp thụ âm có 3 điểm thẳng hàng theo thứ tự A,B, và C,
một nguồn điện phát âm với công suất P đặt tại O. Di chuyển một máy
thu âm từ A đến C thì thấy rằng mức cường độ âm lớn nhất và bằng L B =
46,02dB còn mức cường độ âm tại A và C là bằng nhau và bằng LA= LC =
40dB. Bỏ qua nguồn âm tại O, đặt tại A một nguồn âm điểm phát âm với
công suất P’. Để mức cường độ âm tại B vẫn không đổi thì
P
P
A. P '  .
B. P '  3P .
C. P '  .
D. P '  5P .
5
3
Hướng dẫn:
O

1
Để đơn giản trong việc tính toán ta đặt
a.
4I0
*Từ giả thiết của bài toán cho ta kết luận OAC
cân ở O.
C
B
A
*Lúc đầu nguồn âm đặt tại O công suất P thì:
a.P
Mức cường độ âm tại B là L B  log
(1).
OB2
OC
OC
0,5 L L
OB1
LB  LC  2log

 10  B C   2 
 OC  OA  2  AB  3
OB
OB
*Bỏ qua nguồn âm tại O, đặt tại A nguồn âm có công suất P' thì
a.P' 1
a.P'
a.P
AB2
'

L'B  log


log

log

P

.P  3P  Chọn B.
AB2
AB2
OB2
OB2
Ví dụ 12: (Thi thử THPT Triệu Sơn Thanh Hóa 2016). Trong môi trường
đẵng hướng và không hấp thụ âm, có ba điểm theo thứ tự A, B, C thẳng
hàng. Một nguồn âm điểm phát âm với công suất là P và đặt tại O thì mức

21


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

cường độ âm tại A và C là 30dB. Bỏ nguồn âm tại O đặt tại B một nguồn
âm điểm phát âm với công suất 10P/3 thì thấy mức cường độ âm tại O và
C bằng nhau và bằng 40dB, khi đó mức cường độ âm tại A gần với giá trị
nào nhất sau đây?
A.29dB.

B.34dB.
C. 38dB.
D. 27dB.
Hướng dẫn:
P
Để đơn giản trong việc tính toán ta đặt
a.
4I0
*Khi đặt nguồn âm tại O thì:
A
H B
C
L A  LC  OA  OC  OAC cân tại O.
a
LA  LC  log
 3  a  OC2 .103 (1).
OC2
*Khi đặt nguồn âm tai B thì:
O
LO  LC  BC  BO  BOC cân tại B
10a
LO  LC  log
 4  a  3.103 BC2 (2).
2
3BC
Từ (1) và (2) suy ra OA 2  3OB2 .Chuẩn hóa OB  1  BC  OA  3  OC
*Ta có OAC đồng dạng BOC suy ra
OA BO
3
1




 AC  3  BA  AC  BC  2 .
AC OC
AC
3
Mức cường độ âm tại A lúc này là:
 BC 
1
LA  LC  2log 
  4  2log    3,4B  34dB  Chọn B.
 BA 
2
Ví dụ 13. Một nguồn âm là nguồn âm điểm O phát âm công suất không
đổi, truyền đẳng hướng . Coi môi trường không hấp thụ âm. Một máy
đo mức cường độ âm di chuyển từ A đến B trên đoạn thẳng AB (với OA
= 3m) và tốc độ không đổi là 1,2m/s. Máy đo được mức cường độ âm tại
A và B bằng nhau và bằng L1. Tại C mức cường độ âm cực đại là Lmax với
L max  L1  3dB . Thời gian máy di chuyển từ A đến B gần giá trị nào nhất
sau đây?
A. 2,75s.

B.3,75s.

C.4,75s.

D. 1,75s.

Hướng dẫn

L A  L B  L1  OA  OB

3
 L  L  2log OA  OH  OA  3.10 20 .
1
0,3
 max
OH
10 2
 LC

O

A

22

C

B


Chuyên đề:Sóng âm
2

3



AB

2
2
2
20
 AC  OA  OC  3   3.10   2,1
2


t

AB
v

 AB  4, 2 
t 

4, 2
 3,5s  Chọn B
1, 2

(Áp tính chất góc đối xứng của tia phản xạ).
Ví dụ 13. (Thi thử chuyên Vĩnh Phúc). Tai điểm O đặt hai nguồn âm điểm
giống hệt nhau phát ra âm đẳng hướng và có công suất phát âm không
đổi, môi trường không hấp thụ âm. Điểm A cách O một khoảng d(m) có
cường độ âm IA  108 W / m2 . Trên đường thẳng vuông góc với OA tại
điểm A lấy điểm B cách A một khoảng 6m. Điểm M thuộc đoạn AB sao
cho MA = 4,5 m và góc MOB có giá trị lớn nhất. Để cường độ âm tại M là
IM  4.108 W / m2 thì cần đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn âm cùng loại?
A. 13.

B. 11.

C. 14.

D. 12.

Hướng dẫn
      tan   tan     

d

O
4,5 6

tan   tan 
 tan  
 d d
1  tan  tan  1  4,5 . 6
d d
6
27 

tan  
 max   d +   d =3 3m
27
d min

d+
d



A
4,5
M
1,5
B



2

2
I A n1 OM 2
nP
108
2 3 3  4,5
I=

 .

 .
 n 2  14
2
4R 2
I M n 2 OA 2
4.108 n 2
3 3





Số nguồn âm cần đặt thêm là 14 – 2 = 12 nguồn. Chọn D.
Chú ý:
27 
27 
27


 d + d   2 27   d + d   d = d  d = 3 3m



min

Dạng 3. Phân bố năng lượng âm khi truyền đi
Phương pháp:
*Giả sử nguồn âm điểm phát công suất P từ điểm O, phân bố đều theo
mọi hướng.

23


Tuyệt phẩm các chuyên đề Vật lý tập 3.

Hoàng Sư Điểu

*Nếu bỏ qua sự hấp thụ âm và phản xạ âm của môi trường thì cường độ
P

4r 2
*Nếu cứ truyền đi 1 m năng lượng âm giảm a% so với năng lượng lúc đầu

âm tại một điểm M cách O một khoảng r là I 

thì cường độ âm tại một điểm M cách O một khoảng r là
I

P 100%  r.a% 
4r 2

*Nếu bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường thì công
suất tại O bằng công suất trên các mặt cầu có tâm O:
PO = PA = PB = P = 4πr2I = 4πr2.I0.10L.
Thời gian âm đi từ A đến B: t = AB/v.

O

A

B

Năng lượng âm nằm giữa hai mặt cầu bán kính OA,
OB: ΔA = P.t = P.AB/v.
Ví dụ 1. Một nguồn âm phát sóng âm vào trong không khí tới hai điểm M,
N cách nguồn âm lần lượt là 5 m và 20 m. Gọi aM , aN là biên độ dao động
của các phần tử vật chất tại M và N. Coi môi trường là hoàn toàn không
hấp thụ âm. Giả sử nguồn âm và môi trường đều đẳng hướng. Chọn
phương án đúng.
A. aM = 2aN.

B. a M  a N 2 .

C. aM = 4aN.

D. aM = aN.

Hướng dẫn
P

2
2
 a M  IM  rN 
a M rN
I  4r 2




 4  a M  4a N  Chọn C



  
a
I
r
a
r
N

N
M
N
M




2
I  a

Ví dụ 2. Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc là 20 W.
Cho rằng, cứ truyền đi trên khoảng cách 1 m thì năng lượng âm giảm 5%
so với lần đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Cho biết cường
độ âm chuẩn 10-12 (W/m2). Nếu mở to hết cỡ thì cường độ âm và mức
cường độ âm ở khoảng cách 6 m là bao nhiêu?

I

20 100%  6.5% 
4.62

Hướng dẫn

 0,030947  W/m 2   L  log

I
 10, 49B
I0

Ví dụ 4. Nguồn điểm O phát sóng âm đẳng hướng ra không gian. Ba
điểm O, A, B nằm trên một phương truyền sóng (A, B cùng phía so với O,

24


Chuyên đề:Sóng âm
AB = 70 m). Điểm M là một điểm thuộc AB cách O một khoảng 60 m có
cường độ âm 1,5 W/m2. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s
và môi trường không hấp thụ âm, năng lượng của sóng âm giới hạn bởi 2
mặt cầu tâm O đi qua A và B bằng
A. 5256J.

B. 13971J.

C. 16299J.
D. 10866 J.
Hướng dẫn
Công suất giữa hai mặt cầu: P  4r 2 .I0  4.602.1,5  21600W
AB
AB
70
t
 A  P.
 21600.
 13971 J   Chọn B
v
v
340
Ví dụ 5. (Thi thử chuyên Vinh 2016). Một nguồn âm S có công suất

phát sóng P không đổi, truyền trong không khí với vận tốc 340 m/s.
Coi môi trường truyền âm là đẳng hướng và không hấp thụ âm. Năng
lượng âm chứa giữa hai mặt cầu đồng tâm, có tâm là S, có hiệu bán
kính 1m là 0,00369J. Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2. Mức
cường độ âm tại một điểm cách S 10 m là
A. 80 dB.

B. 70 dB.

C. 90 dB.
D.100 dB.
Hướng dẫn:
AB
AB
4.102.1012.10L
A  Pt  P
 A  4r 2 .10L.
 0,00369 
v
v
340
Từ đó tính được L  8,9B  89dB  Chọn C.
Dạng 4. Đồ thị sóng âm.
Mức cường độ âm liên quan đến thực tế
1. Đồ thị sóng âm.
Phương pháp:
Dạng toán đồ thị sóng âm được Bộ GD và ĐT khai thác và đưa vào đề thi năm
2017. Hẳn rằng dạng toán đồ thị các em không còn xa lạ ở đồ thị dao động cơ
học , đồ thị hàm sóng. Sóng âm cũng không ngoại lệ, tuy nhiên đồ thị sóng âm
không quá phức tạp như các đồ thị khác. Để giải quyết bài toán đồ thị sóng âm

tốt các em cần nắm được bản chất vật lý của sóng âm và vận dụng các kĩ năng
tính toán hàm loga để giải quyết nhanh chóng dạng toán này.
Lưu ý: Khi nhìn từ đồ thị ta quan tâm đến các ô để biết được tỉ lệ trên một
trục. Quan tâm đến các mốc quan trọng trên đồ thị.
Ví dụ 1. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của mức cường độ âm L theo

L(B)
0,5
O

I
a

2a

25