Chuyên đề sóng âm và các dạng bài tập hay

Sóng âm là những dao động âm lan truyền trong môi trường rắn, lỏng, khí. Chuyên đề sóng âm này nêu chi tiết về mức cường độ âm, đại lượng đặc trưng sóng âm.

  • Cường độ âm là lượng năng lượng mà sóng âm truyền đi được qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm trong một đơn vị thời gian.
  • Đơn vị cường độ âm là oát trên mét vuông (ký hiệu: W/m$^2$).
  • Mức cường độ âm $L = 10\lg \frac{I}{{{I_0}}}$, đơn vị là B (đọc là ben)
  • 1dB = 10 B.

Để hiểu rõ hơn về mức cường độ âm của chuyên đề sóng âm, ta cùng nhau vào ví dụ minh họa

Câu 1: [Đề thi chuyên sp] Mức cường độ âm tại điểm A là 90dB. Biết cường độ âm chuẩn là 10$^{-12}$ W/m$^2$ Cường độ âm tại A là
A. 10$^{-3}$ W/m$^2$
B. 0,1 W/m$^2$
C. 0,01 W/m$^2$
D. 10$^{-4}$ W/m$^2$

Loading...

giải

Áp dụng công thức về mực cường độ âm
$\begin{array}{l}
L\left( {dB} \right) = 10.\lg \frac{I}{{{I_0}}}\\
\to 90 = 10.\lg \frac{I}{{{I_0}}} \to \frac{I}{{{I_0}}} = {10^9}\\
\to I = {10^9}{.10^{ – 12}} = {10^{ – 3}}\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}}}
\end{array}$
Chọn đáp án A.

Câu 2: [Đề thi chuyên Vinh] Mức cường độ âm tăng thêm 30dB thì cường độ âm tăng lên gấp
A. 30 lần
B. 10$^3$ lần
C. 90 lần
D. 10$^6$ lần

giải

Áp dụng công thức về mực cường độ âm
$\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
{L_1} = 10.\lg \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}}\\
{L_2} = 10.\lg \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}}
\end{array} \right. \to {L_2} – {L_1} = 10.\lg \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} – 10.\lg \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}} = 30\\
\to lg\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = 3 \to \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = {10^3}
\end{array}$
Chọn đáp án B.

Câu 3: [Đề thi chuyên KHTN] Ở khoảng cách 10m trước một chiếc loa, mước cường độ âm là 10B. Tính cường độ âm tại điểm nằm cách loa một khoảng 1000m. Biết sóng do loa phát ra lan tỏa trong không gian dưới dạng sóng cầu. Cho biết cường độ âm chuẩn I0 = 10$^{-12}$ W/m$^2$.
A. 10$^{-4}$ W/m$^2$
B. 10$^{-5}$ W/m$^2$
C. 10$^{-8}$ W/m$^2$
D. 10$^{-6}$ W/m$^2$

Giải

$\begin{array}{l}
\Delta L = {L_2} – {L_1} = \lg \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} – \lg \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}} = \lg \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \lg {\left( {\frac{{{R_1}}}{{{R_2}}}} \right)^2} = \lg {\left( {\frac{{10}}{{1000}}} \right)^2} = – \,4\left( B \right)\\
\to {L_2} = – 4 + {L_1} = – 4 + 10 = 6\left( B \right)\\
\to {L_2} = \lg \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} = 6 \to \frac{{{I_2}}}{{{I_0}}} = {10^6} \to {I_2} = {10^6}.{I_0} = {10^{ – 6}}{\rm{W}}/{m^2}
\end{array}$
Chọn đáp án D.

Câu 4 : [Đề thi 2017] Biết cường độ âm chuẩn là 10 -12 W/m$^2$. Khi cường độ âm tại một điểm là 10 -5 W/m$^2$ thì mức cường độ âm tại điếm đó là
A.9B.
B. 7 B.
C. 12 B.
D.5B.

Giải

Mức cường độ âm $L = \lg \frac{I}{{{I_0}}} = 7B$
Chọn B

Câu 5: [Đề thi chuyên Vinh] Trong một trận bóng đá, kích thước sân là dài 105 m và rộng 68 m. Trong một lần thổi phạt, thủ môn A của đội bị phạt đứng chính giữa hai cọc gôn, trọng tài đứng phía tay phải thủ môn, cách thủ môn đó 32,3 m và cách góc sân gần nhất 10,5 m. Trọng tài thổi còi và âm đi đẳng hướng, thì thủ môn A nghe rõ âm thanh có mức cường độ âm là 40 dB. Khi đó huấn luyện viên trưởng của đội đang đứng phía trái thủ môn A và trên đường ngang giữa sân, phía ngoài sân, cách biên dọc 5 m sẽ nghe được âm thanh có mức cường độ âm có độ lớn xấp xỉ là
A. 14,58dB
B. 27,31dB
C. 38,52dB
D. 32,06dB

Giải

chuyên đề sóng âm
chuyên đề sóng âm

$\begin{array}{l}
AM = \frac{{68}}{2} = 34\left( m \right) \to \cos \widehat {MAB} = \frac{{A{M^2} + A{B^2} – M{B^2}}}{{2AM.MB}} \leftrightarrow \widehat {MAB} = 0,314\left( {rad} \right)\\
\to \left\{ \begin{array}{l}
NB = AB\sin \widehat {MAB} = 9,975\left( m \right) \to DC = \frac{{105}}{2} – 9,975 = 42,525\left( m \right)\\
AN = AB\cos \widehat {MAB} = 30,721\left( m \right) \to DB = 34 + 30,721 = 64,721\left( m \right)
\end{array} \right.\\
\to BC = \sqrt {B{D^2} + C{D^2}} = 77,4415\left( m \right)\\
{L_A} – {L_C} = 10\lg \left( {\frac{{{I_A}}}{{{I_0}}}} \right) – 10\lg \left( {\frac{{{I_C}}}{{{I_0}}}} \right) = 10\lg .\left( {\frac{{A{B^2}}}{{B{C^2}}}} \right)\\
\leftrightarrow {L_C} = {L_A} + 10\lg .\left( {\frac{{A{B^2}}}{{B{C^2}}}} \right) = 32,404\left( {dB} \right)
\end{array}$

Lời kết: Qua chuyên đề sóng âm này ta đã hiểu rõ hơn về cường độ âm, mức cường độ âm và các bài toán liên quan. Nếu có thắc mắc để lại bình luận bên dưới ha.

Add a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *