SÓNG ÂM VẬT LÝ 12 CÓ ĐÁP ÁN
Chủ đề: Sóng âm
Bài toán về đặc trưng vật lí của âm: bước sóng, vận tốc, cường độ âm, năng
lượng
Bài toán về nguồn nhạc âm trong sóng âm cực hay có lời giải
Bài tập Sóng âm trong đề thi Đại học có giải chi tiết
Lý thuyết - Phương pháp giải: Các dạng bài tập về sóng âm
Dạng bài tập về đồ thị sóng âm cực hay có lời giải
60 bài tập trắc nghiệm Sóng âm chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 1)
60 bài tập trắc nghiệm Sóng âm chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 2)
60 bài tập trắc nghiệm Sóng âm chọn lọc có đáp án chi tiết (phần 3)
Bài tập trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 1)
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 2)
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (cơ bản - phần 3)
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 1)
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)
125 câu trắc nghiệm Sóng cơ và Sóng âm có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 3)
Chủ đề: Sóng âm
Bài toán về đặc trưng vật lí của âm: bước sóng, vận tốc, cường độ âm, năng
lượng
A. Phương pháp giải
1. Sự truyền sóng âm trong các môi trường vật chất.
* Tốc độ và mức độ lan truyền của sóng cơ phụ thuộc rất nhiều vào tính đàn hồi
của môi trường, môi trường có tính đàn hồi càng cao tốc độ sóng cơ càng lớn và
khả năng lan truyền càng xa, bởi vậy tốc độ và mức độ lan truyền sóng cơ giảm
theo thứ tự môi trường: Rắn > lỏng > khí.
* Gọi v1, v2 lần lượt là vận tốc truyền sóng âm trong môi trường 1 và môi trường
2, giả sử v1 > v2.
Thời gian truyền âm trong hai môi trường lần lượt là: t1 = d/v1; t2 = d/v2
(d là quảng đường sóng âm cùng đi được trong cả hai môi trường)
Độ chênh lệch thời gian truyền trong hai môi trường là: Δt = t2 - t1 = d/v2 - d/v1
* Nếu trong cùng một môi trường, thời gian từ lúc phát âm đến khi nghe được âm
phản xạ là: t = 2d/v .
* Bất kì sóng nào (với nguồn sóng đứng yên so với máy thu) khi truyền từ môi
trường này sang môi trường khác thì bước sóng, năng lượng, vận tốc, biên độ,
phương truyền có thể thay đổi nhưng tần số và chu kì thì không đổi và luôn bằng
tần số, chu kì dao động của nguồn sóng
=> bước sóng trong 1 môi trường tỉ lệ với vận tốc sóng trong môi trường đó.
B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Một người dùng búa gõ vào đầu một thanh nhôm. Người thứ hai ở đầu
kia áp tai vào thanh nhôm và nghe được âm của tiếng gõ âm hai lần (một lần trong
không khí, một lần qua thanh nhôm). Khoảng thời gian giữa hai lần nghe được là
0,12s. Hỏi độ dài của thanh nhôm là bao nhiêu ? Biết vận tốc truyền âm trong
nhôm và trong không khí lần lượt là 6260m/s và 331m/s.
A. 42m
B. 299m
C. 10m
D. 10000m
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Gọi l là độ dài của thanh nhôm và cũng là quảng đường sóng âm đi được trong cả
hai môi trường.
Ta có:
Ví dụ 2: (ĐH-2007): Một sóng âm có tần số xác định truyền trong không khí và
trong nước với vận tốc lần lượt là 330 m/s và 1452 m/s. Khi sóng âm đó truyền từ
nước ra không khí thì bước sóng của nó sẽ
A. giảm 4,4 lần
B. giảm 4 lần
C. tăng 4,4 lần
D. tăng 4 lần
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số sóng không thay đổi
nên ta có:
Vậy khi sóng âm đó truyền từ nước ra không khí thì bước sóng của nó sẽ giảm 4,4
lần.
Ví dụ 3: (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 3s thì người đó nghe thấy tiếng hòn đá đập vào đáy giếng. Giả
sử tốc độ truyền âm trong không khí là 330 m/s, lấy g = 9,9 m/s2. Độ sâu ước
lượng của giếng là
A. 39 m.
B. 43 m.
C. 41 m.
D. 45 m.
Hướng dẫn giải:
Chọn C .
Sau 3s sau khi thả, người đó nghe thấy tiếng của hòn đá đập vào thành giếng, thời
gian 3s đó chính là: thời gian hòn đá rơi từ miệng giếng đến đáy giếng cộng với
thời gian tiếng động của hòn đá truyền từ đáy giếng lên tới miệng giếng, vào tai ta
khiến tai ta nghe được.
Thời gian hòn đá rơi từ miệng giếng đến đáy giếng (đây là chuyển động rơi tự do
của hòn đá):
Thời gian tiếng động của hòn đá truyền từ đáy giếng lên tới miệng giếng (Đây là
quá trình chuyển động thẳng đều của âm thanh với tốc độ truyền âm v = 330m/s):
t2 = h/v
Từ đó ta có:
Phương pháp giải
2. Bài toán về cường độ âm và mức cường độ âm.
* Cường độ âm I (W/m2):
Với E(J), P(W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn; S (m 2) là diện tích
mặt vuông góc với phương truyền âm (với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S =
4πR2).
Cường độ âm tỉ lệ với bình phương biên độ âm:
* Mức cường độ âm:
thường dùng)
(công thức
(Ở tần số âm f = 1000Hz thì Io = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn)
Chú ý: Để cảm nhận được âm thì cường độ âm âm I ≥ I o hay mức cường độ âm L
≥ 0.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 4: Tại một điểm A cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1m,
có mức cường độ âm là LA = 90dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I o =
0,1nW/m2. Hãy tính cường độ âm đó tại A:
A. 0,1 W/m2 B. 1 W/m2
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có:
C. 10 W/m2 D. 0,01 W/m2
Ví dụ 5: Tại một điểm trên phương truyền sóng âm với biên độ 0,2 mm, có cường
độ âm bằng 2 W/m2. Cường độ âm tại điểm đó sẽ bằng bao nhiêu nếu tại đó biên
độ âm bằng 0,3mm?
A. 2,5 W/m2.
B. 3,0 W/m2.
C. 4,0 W/m2.
D. 4,5 W/m2.
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có:
Ví dụ 6: Một người đứng cách nguồn âm một khoảng d thì cường độ âm là I. Khi
người đó tiến ra xa nguồn âm một đoạn 40 m thì cường độ âm giảm chỉ còn I/9.
Tính khoảng cách d.
A. 10m
B. 20m.
C. 25m.
D. 30m.
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Cường độ âm tại khoảng cách d và khoảng cách d + 40 lần lượt là:
Ta có:
Ví dụ 7: 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. 8dB.
D. 83dB.
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Tại một vị trí ta sẽ nghe được đồng thời hai âm, do đó cường độ âm toàn phần tại
vị trí này là: I = I1 + I2.
Mặt khác: I1 = Io. 10L1 ; I2 = Io. 10L2
Suy ra mức cường độ âm toàn phần tại vị trí này thỏa mãn hệ thức sau:
10L = 10L1 + 10L2
=> L = 8,43B = 84,3 dB
3. Bài toán liên quan đến sự phân bố năng lượng sóng âm khi truyền đi.
Tại một điểm O, nguồn âm điểm phát công suất P, phân bố đều theo mọi hướng.
* Nếu bỏ qua sự hấp thụ âm và phản xạ âm của môi trường thì cường độ âm tại
một điểm M cách O một khoảng R là: I = P/4πr2
* Nếu cứ truyền đi 1m năng lượng âm giảm x% so với năng lượng lúc đầu thì
cường độ âm tại một điểm M cách O một khoảng R
là:
* Nếu cứ truyền đi 1m, năng lượng âm giảm y% so với năng lượng 1m ngay trước
đó thì cường độ tại một điểm M cách O một khoảng R
là:
Chú ý: Nếu bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường thì công suất tại O bằng công
suất trên mặt cầu có tâm O, bàn kính R: Po = PA = PB = P = 4π.R2.I = 4π.R2.Io.10L.
Thời gian âm đi từ mặt cầu A sang mặt cầu B là: t = AB/v.
Năng lượng âm nằm giữa hai mặt cầu bán kính OA, OB là: ∆E = P.t = P.AB/v.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 8: (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.
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Ta có:
=> R = 120,3m
C. 200 m.
D. 40 m.
Ví dụ 9: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là 20 W.
Cho rằng cứ truyền trên khoảng cách 1 m, năng lượng âm bị giảm 5% so với lần
đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Biết I o =10-12 W/m2. Nếu mở to hết
cỡ thì mức cường độ âm ở khoảng cách 6m là:
A. 102 dB
B. 105 dB
C. 98 dB
D. 89 dB
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Vì cứ truyền trên khoảng cách 1 m, năng lượng âm bị giảm 5% so với lần đầu do
sự hấp thụ của môi trường truyền âm nên cường độ âm nhận được tại vị trí cách
nguồn 6 m là:
Mức cường độ âm tại vị trí này là: L = log I/Io = 10,49B
Ví dụ 10: Sóng âm phát ra từ nguồn S truyền theo một đường thẳng đến A và B
(A, B cùng phía so với S và AB = 100 m). Điểm M là trung điểm AB và cách S 70
m có mức cường độ âm 40 dB. Biết vận tốc âm trong không khí là 340 m/s và cho
rằng môi trường không hấp thụ âm (cường độ âm chuẩn I o = 10-12W/m2). Năng
lượng của sóng âm trong không gian giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S qua A và B là
A. 207,9 μJ
B. 207,9 mJ
C. 20,7mJ D. 181,1 μJ
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Tại M có: LM = 40dB = 4B = log I/Io → I = Io.104 = 10-8 W/m2.
Suy ra công suất nguồn âm: P = I.S = I.4π.R2 = 10-8. 4π.702 = 1,96π.10-4 W.
Năng lượng của sóng âm trong không gian giới hạn bởi hai mặt cầu tâm S qua A
và B là:
∆E = P.t = P.AB/v = 1,96.π.10-4.100/340 = 1,811.10-4 J
4. Quan hệ cường độ âm, mức cường độ âm tại nhiều điểm trong môi trường
truyền âm có vị trí thỏa mãn trên một điều kiện hình học.
Vận dụng linh hoạt các kiến thức về định lý hình học cùng với các suy luận vật lý
sau:
a) Mức cường độ âm phụ thuộc khoảng cách:
Trên một đường thẳng có bốn điểm theo đúng thứ tự là O, A, M và B.
Nếu AM = nMB ↔ RM – RA = n(RB – RM) ↔ (n + 1).RM = nRB + RA.
Nếu
nguồn
âm
đặt
tại
O,
từ
công
thức
Thay vào công thức: (n + 1).RM = nRB + RA ta nhận được:
(n+1).10-0,5LM = n.10-0,5LB + 10-0,5LA
Nếu M là trung điểm của AB thì n = 1 nên 2.10-0,5LM = 10-0,5LB + 10-0,5LA
b) Mức cường độ âm và công suất - số nguồn âm:
- Cường độ âm tỉ lệ với công suất của nguồn âm và tỉ lệ với số nguồn âm giống
nhau:
- Nếu nguồn âm được cấu tạo từ n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có công suất
Po thì công suất của cả nguồn P = n.Po , ta có:
- Liên quan giữa cường độ âm và mức cường độ âm, ta sử dụng công thức:
- Khi cường độ âm tăng 10n (lần), độ to tăng n (lần) và mức cường độ âm tăng
thêm n (B):
I2 = 10nI1 ↔ L2 = L1 + n (B)
Cường độ âm tỉ lệ công suất nguồn âm và tỉ lệ với số nguồn âm giống nhau:
c) Mức cường độ âm phụ thuộc khoảng cách và số nguồn âm.
Nếu nguồn âm được cấu tạo từ n nguồn giống nhau, mỗi nguồn có công suất P0,
thì công suất của cả nguồn là P = n.Po. Áp dụng tương tự như trên, ta có:
d) Công thức suy luận tổng quát: Trong môi trường truyền âm, xét 2 trường hợp
tổng quát:
Trường hợp 1: tại điểm A có khoảng cách tới nguồn âm có công suất P 1 là R1 thì
máy thu đo được mức cường độ âm là L1.
Trường hợp 2: tại điểm B có khoảng cách tới nguồn âm có công suất P 2 là R2 máy
thu đo được mức cường độ âm là L2.
Vì
nên ta luôn có hệ thức sau:
(Ở đây L đo bằng đơn vị Ben – B)
+ Nếu nguồn âm không thay đổi trong cả hai trường hợp thì ta có:
Ví dụ minh họa
Ví dụ 11: (Quốc gia – 2010). Ba điểm O, A, B 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 A là 60 dB, tại B
là 20 dB. Mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB là:
A. 26 dB.
B. 17 dB.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Ta có:
C. 34 dB.
D. 40 dB.
=> RB = 100 RA
M là trung điểm của AB sẽ cách nguồn âm O một đoạn:
Ví dụ 12: (ĐH-2013). 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 giải:
Chọn B.
Mức cường độ âm:
Để tại M có LM = 30dB thì tại điểm O cần phải có 5 nguồn âm nhưng do tại O lúc
đầu có 2 nguồn âm nên chỉ cần đặt thêm là 3 nguồn âm.
Ví dụ 13: Từ điểm A bắt đầu thả rơi tự do một nguồn âm phát âm với công suất
không đổi, khi chạm đất tại B nguồn âm đứng yên. Tại C ở khoảng cách giữa A và
B (nhưng không thuộc AB), có một máy M đo mức cường độ âm, C cách AB
12cm. Biết khoảng thời gian từ khi thả nguồn đến khi máy M thu được âm có mức
cường độ âm cực đại, lớn hơn 1,528s so với khoảng thời gian từ đó đến khi máy
M thu được âm có mức cường độ âm không đổi đồng thời hiệu hai khoảng cách
này là 11m. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10m/s 2. Hiệu mức cường độ âm
cuối cùng và đầu tiên xấp xỉ.
A. 4,68dB
B. 3,74dB
C. 3,26dB
D. 6,27dB
Hướng dẫn giải:
Chọn B.
Gọi thời gian nguồn âm rơi từ A đến H và từ H đến B lần lượt là là t1, t2.
Ta có:
Mặt khác t1 – t2 = 1,528s, thay vào hệ (1):
Vì t1 – t2 = 1,528s → t1 > 1,528s, do đó ta nhận nghiệm t1 = 1,79s
Thay số:
Ví dụ 14: (QG – 2015) Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là
nguồn âm điểm) phát âm với công suất không đổi. Từ bên ngoài một thiết bị xác
định mức cường độ âm chuyển động thẳng từ M hướng đến O theo hai giai đoạn
với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc có độ lớn 0,4 m/s 2 cho đến khi dừng lại tại
N (cổng nhà máy). Biết NO = 10m và mức cường độ âm (do còi phát ra) tại N lớn
hơn mức cường độ âm tại M là 20 dB. Cho rằng môi trường truyền âm là đẳng
hướng và không hấp thụ âm. Thời gian thiết bị đó chuyển động từ M đến N có giá
trị gần giá trị nào sau đây nhất?
A. 27 s.
B. 47 s.
Hướng dẫn giải:
C. 32 s.
D. 25 s.
Chọn C.
+ Ta có:
Vậy MN = 90m
Xe chuyển động thành hai giai đoạn trên MN, nửa giai đoạn đầu là nhanh dần đều,
nửa giai đoạn sau là chậm dần đều với gia tốc có cùng độ lớn
=> t = 2√(MN/2a) = 30s
Ví dụ 15: 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 60dB và
40dB, biết OA vuông góc với OB. Điểm H là hình chiếu vuông góc của O lên AB.
Xác định mức cường độ âm tại H?
A. 60,91dB
B. 59,82dB
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
C. 60,04dB
D. 59,61dB
=> OB2 = 100 OA2
Chọn OA = 1 đơn vị → OB2 = 100.
Từ hình học ta có:
C. Bài tập vận dụng
Câu 1: Sóng âm truyền trong chất rắn có thể là sóng dọc hoặc sóng 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 là 270s. Hỏi tâm chấn
động động đất cách nơi nhận được tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng trong
lòng đất với sóng ngang và sóng dọc lần lượt là 5km/s và 8 km/s.
A. 570km.
B. 730km.
C. 3600km.
D. 3200km.
Câu 1: Sóng âm truyền trong chất rắn có thể là sóng dọc hoặc sóng 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 là 270s. Hỏi tâm chấn
động động đất cách nơi nhận được tín hiệu bao xa? Biết tốc độ truyền sóng trong
lòng đất với sóng ngang và sóng dọc lần lượt là 5km/s và 8 km/s.
A. 570km.
B. 730km.
Hiển thị lời giải
Chọn D.
C. 3600km.
D. 3200km.
Gọi d là khoảng cách từ tâm chấn đến nơi nhận được tín hiệu, đây là quảng đường
hai sóng âm đi được trong lòng đất.
Ta có:
=> d = 3600km
Câu 2: Một người áp tai vào đường ray tàu hỏa nhe tiếng búa gỏ vào đường ray
cách đó 1 km. Sau 2,83s người đó nghe tiếng búa gỏ truyền qua không khí. Tính
tốc độ truyền âm trong thép làm đường ray. Cho biết tốc độ âm trong không khí là
330 m/s.
A. 2992 m/s.
B. 3992 m/s.
C. 4992 m/s.
D. 1992 m/s.
Hiển thị lời giải
Chọn C.
Ta có:
vthep = 4992 m/s
Câu 3: Từ một điểm A sóng âm có tần số 50Hz truyền tới điểm B với tốc độ
340m/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 được trên AB giảm đi 1 bước
sóng. Biết rằng, cứ nhiệt độ tăng thêm 1oK thì tốc độ âm tăng thêm 0,5m/s. Hãy
tìm khoảng cách AB.
A. 484m.
B. 476m.
C. 238m.
D. 160m
Hiển thị lời giải
Chọn C.
Vì cứ nhiệt độ tăng thêm 1oK thì tốc độ âm tăng thêm 0,5m/s nên tốc độ âm phụ
thuộc vào nhiệt độ môi trường tuân theo hàm bậc nhất.
Ta có:
=> ∆v = v2 - v1 = a.(T2 - T1) = a∆T
Với ∆T = 1oK thì ∆v = 0,5m/s → a = 0,5 m/(s.oK).
Ban đầu v1 = 340m/s → λ1 = v1/f = 6,8m.
Nhiệt độ môi trường tăng thêm 20oK thì v2 = v1 + a.∆T = 340 + 0,5.20 = 350m/s.
→ λ2 = v2/f = 350/50 = 7m.
Vì AB = k.λ1 = (k – 1).λ2 ↔ k.6,8 = (k – 1).7 → k = 35 →AB = 238m.
Câu 4: 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
D. 2 s
Hiển thị lời giải
Chọn B.
Thời gian nghe thấy tiếng động là thời gian hòn đá rơi từ miệng giếng đến đáy
giếng cộng với thời gian tiếng động của hòn đá truyền từ đáy giếng lên tới miệng
giếng, vào tai ta khiến tai ta nghe được.
Thời gian hòn đá rơi từ miệng giếng đến đáy giếng (đây là chuyển động rơi tự do
của hòn đá):
Thời gian tiếng động của hòn đá truyền từ đáy giếng lên tới miệng giếng (Đây là
quá trình chuyển động thẳng đều của âm thanh với tốc độ truyền âm v = 300m/s):
Từ đó ta có: t = t1 + t2 = 1,5375s
Câu 5: (Minh họa – 2017) Tại điểm O trong lòng đất đang xảy ra dư chấn của một
trận động đất. Ở điểm A trên mặt đất có một trạm quan sát địa chấn. Tại thời điểm
t0, một rung chuyển ở O, tạo ra hai sóng cơ (một sóng dọc và một sóng ngang)
truyền thẳng đến A và tới A ở hai thời điểm cách nhau 5s. Biết tốc độ truyền sóng
dọc và tốc độ truyền sóng ngàng trong lòng đất lần lượt là 8000m/s và 5000m/s.
Khoảng cách từ O đến A bằng
A. 66,7 km.
B. 15 km.
C. 115 km.
D. 75,1 km.
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Gọi
d
là
khoảng
cách
từ
O
đến
A,
theo
bài
toán
thì
Câu 6: Các con dơi bay và tìm mồi bằng cách phát và sau đó thu nhận các sóng
siêu âm phản xạ từ con mồi. Giả sử một con dơi và một con muỗi bay thẳng đến
gần nhau với tốc độ so với Trái Đất của dơi là 19m/s, của muỗi là 1m/s. Ban đầu,
từ miệng con dơi phát ra sóng âm, ngay khi gặp con muỗi sóng âm phản xạ trở lại,
con dơi thu nhận được sóng này sau 1/6s kể từ khi phát. Tốc độ truyền âm trong
không khí là 340m/s. Khoảng thời gian để con dơi gặp con muỗi kể từ khi phát
sóng gần nhất với giá trị nào gần nhất sau đây ?
A. 1s
B. 1,5s.
C. 1,2s.
D. 1,6s.
Hiển thị lời giải
Chọn B.
Gọi O, M lần lượt là vị trí ban đầu của con dơi và muỗi; P là vị trí con muỗi gặp
sóng siêu âm lần đầu, Q là vị trí con dơi gặp sóng siêu âm phản xạ lần đầu.
Quãng đường của con dơi và quảng đường sóng siêu âm đi được sau thời gian
1/6s lần lượt là:
Sdơi = OQ = v1.t = 19.1/6 = 19/6m
Ssóng = OQ + 2.QP = v.t = 340.1/6 = 340/6m
→ PQ = 104/7m.
Thời gian con muỗi đi từ M đến P bằng thời gian sóng siêu âm đi từ O đến P, nên
ta có:
Quãng đường muỗi đi từ M đến P là:
→ OM = OQ + QP + PM ≈ 30m.
Khoảng thời gian để con dơi gặp con muỗi kể từ khi phát sóng là:
Câu 7: Tai người không thể phân biệt được 2 âm giống nhau nếu chúng tới tai
chênh nhau về thời gian một lượng nhỏ hơn hoặc bằng 1/15s. 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 ≤ 11,33m.
B. L ≤ 17m.
C. L ≥ 34m.
D. L ≤ 22,67 m.
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Người ấy sẽ chỉ nghe thấy một tiếng nổ khi âm phản xạ đến tai người sau âm trực
tiếp không quá 0,1s.
Vì âm đến bức tường rồi phản xạ đến tai người đã đi quảng đường S = 2L nên ta
có:
Câu 8: (ĐH – 2012) Xét điểm M ở trong môi trường đàn hồi có sóng âm truyền
qua. Mức cường độ âm tại M là L dB. Nếu cường độ âm tại điểm M tăng lên 100
lần thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng
A. 100L dB.
B. L + 100 dB.
C. 20L dB.
D. L + 20 dB.
Hiển thị lời giải
Chọn D .
+ Ta có LM = 10 log IM/Io , với I’M = 100IM.
=> LM = 10 log 100IM/Io = 10 log100 + 10 log IM/Io = L + 20 (dB)
Câu 9: (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/r1 bằng
A. 4.
B.1/2
C. 1/4
D. 2.
Hiển thị lời giải
Chọn D.
Cường độ âm tại một điểm trong môi trường cách nguồn âm có công suất P một
đoạn r được xác định bằng biểu thức I = P/4πr2
+ Áp dụng cho bài toán
Câu 10: (ĐH – 2013) Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng
hướng, không hấp thụ âm và phản xạ âm, một máy thu ở cách nguồn âm một
khoảng d thu được âm có mức cường độ âm là L; khi dịch chuyển máy thu ra xa
nguồn âm thêm 9 m thì mức cường độ âm thu được là L -20 dB. Khoảng cách d
là:
A. 1 m.
B. 9 m.
C. 8 m.
D. 10 m.
Hiển thị lời giải
Chọn A.
Mức cường độ âm tại một điểm cách nguồn âm có công suất P một khoảng r là:
Áp dụng ta được:
Câu 11: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc là 10 W. Cho rằng
khi truyền đi thì cứ mỗi 1 m thì năng lượng âm lại bị giảm 5% so với năng lượng
ban đầu do sự hấp thụ của môi trường. Biết cường độ âm chuẩn là I o = 10-12 W/m2.
Mức cường độ âm lớn nhất ở khoảng cách 6m gần bằng bao nhiêu ?
A. 10,49 dB
B. 10,21 B
C. 1,21 dB
D. 7,35 dB
Hiển thị lời giải
Chọn B.
Cường độ âm lớn nhất ở khoảng cách 6m là:
Thay
số:
P
=
10W,
y
=
5%,
R
=
6m
ta
được:
Mức
cường
độ
âm
lớn
nhất
ở
khoảng
cách
này
là:
Câu 12: (QG – 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 2P thì mức
cường độ âm tại A và C là:
A. 103 dB và 99,5 dB
B. 100 dB và 96,5 dB.
C. 103 dB và 96,5 dB.
D. 100 dB và 99,5 dB.
Hiển thị lời giải
Chọn A.
+ Khi đặt nguồn âm có công suất P tại A: LB = 100dB = 10 log P/4πAB2
+ Mức cường độ âm tại A khi ta đặt nguồn âm công suất 2P tại điểm B: L A = 10
log 2P/4πAB2
=> LA = LB + 10log2 = 103 (dB)
Tương tự
Câu 13: 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
B. √3 /3
C. √2 /3
D. 1/3
Hiển thị lời giải
Chọn B.
Ta có: IA = IC → OA = OB → ∆OAC cân tại O