Đặc trưng vật lý của âm
Tác giả Nhã Lân
14:49 30/11/2023
26,719
Tag
Lớp 12
Đặc trưng vật lý của âm là một trong những kiến thức Vật Lý 12 mà các em học sinh cần nắm được để chuẩn bị cho quá trình ôn thi THPT môn Vật Lý. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu chi tiết về kiến thức phần này.
Mục lục bài viết
{{ section?.element?.title }}
{{ item?.title }}
Mục lục bài viết
x
{{section?.element?.title}}
{{item?.title}}
Khái niệm về âm và nguồn âm
Khái niệm âm là gì?
m (hay sóng âm) là những sóng có dạng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng hoặc khí.
Khái niệm Nguồn âm là gì?
Nguồn âm là những vật có dao động và phát ra sóng âm. Lúc này, tần số âm phát ra sẽ đúng bằng với tần số dao động của nguồn âm.
Các loại âm thanh
Âm thanh được chia làm 3 loại với dựa trên các đặc trưng khác nhau của âm, bao gồm có:
| Loại âm thanh | Hạ âm | Âm thanh nghe được ( Âm thanh chung) | Siêu âm |
| Tần số f | Nhỏ hơn 16Hz | Từ trong khoảng 16Hz tới 20.000Hz | Lớn hơn 20.000Hz |
| Mức độ tai người có thể nghe thấy được | Tai nghe không nghe thấy được (không thể cảm nhận được) | Tai nghe nghe thấy được | Tai nghe không nghe thấy được (không thể cảm nhận được) |
| Ví dụ về loại âm thanh | Tiếng của một số loài như: vui, bồ câu, một số loại chim,... | Nhạc cụ, tiếng nói, tiếng còi xe,... | Một số loại động vật phát ra sóng siêu âm: dơi, cá heo, cào cào,... |
Tham khảo ngay tài liệu ôn tập kiến thức và tổng hợp phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi THPT Quốc gia môn Vật Lý
Sự truyền âm
Môi trường truyền âm
Âm thanh có thể truyền được trong một số loại môi trường có đặc tính rắn, lỏng và khí nhưng không thể truyền được trong các môi trường như: chân không và không truyền qua một số loại vật liệu có chất xốp như bông, len,… Các vật liệu này này còn được gọi là chất liệu cách âm.
Tốc độ truyền âm
Trong các môi trường có đặc tính khác nhau thì âm thanh cũng truyền đi với tốc độ khác nhau, xác định và hữu hạn đặc trưng tùy thuộc vào từng môi trường.
Trong đó:
Tốc độ truyền âm trong môi trường chất rắn là lớn nhất còn trong chất khí là nhỏ nhất
m truyền trong môi trường chất lỏng và khí là sóng dọc còn âm truyền trong chất rắn bao gồm cả sóng ngang và sóng dọc (Chi tiết kiến thức về sóng ngang và sóng dọc các em học sinh có thể tham khảo bài viết: Sóng cơ)
Tốc độ truyền âm trong một chất đặc trưng được thể hiện trong bảng dưới đây:
| Môi trường truyền âm | Tốc độ truyền âm v (m/s) |
| Không khí ở nhiệt độ 0 | 331 |
| Không khí ở nhiệt độ 25 | 346 |
| Khí Hidro ở nhiệt độ 0 | 1280 |
| Nước và nước biển ở nhiệt độ 15 | 1500 |
| Sắt | 5850 |
| Nhôm | 6260 |
Các đặc trưng vật lí của âm
Một số đặc trưng vật lí của âm thanh bao gồm có:
- Tần số
- Cường độ
- Mức độ âm
- Đồ thị dao động của âm
Tần số của âm
Đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm là tần số của âm
Tần số của âm có ký hiệu: f
Đơn vị tính tần số của âm: Hz
Cường độ và mức cường độ âm
Cường độ âm là đại lượng đặc trưng thể hiện năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích được đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian nhất định nào đó.
Kí hiệu cường độ sóng âm: I
Đơn vị tính cường độ sóng âm: W/m2
Công thức tính cường độ âm:
Trong đó:
P : Công suất phát của nguồn âm (đơn vị tính W)
S : Diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (đơn vị tính: m2)
t : Thời gian truyền sóng âm
Mức cường độ âm là giá trị Logarit thập phân của tỉ số giữa cường độ âm tại điểm đang xét I so với giá trị cường độ âm chuẩn 
.
- Đơn vị tính của mức cường độ âm: B (ben) hoặc dB (đề-xi-ben): 1B = 10dB
- Công thức tính:
Thông thường, ở tần số âm f = 1000Hz thì cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 và là cường độ âm chuẩn
Một số mức cường độ âm thường thấy:
| Mức cường độ âm (db) | Loại âm thanh thường nghe thấy |
| 0 dB | Ngưỡng nghe thấy |
| 30 dB | Tiếng trò chuyện thì thầm |
| 40 dB | Tiếng trò chuyện bình thường |
| 60 dB | Tiếng ồn ào trong cửa hàng |
| 90 dB | Tiếng ồn ào ngoài phố |
| 120 dB | Tiếng máy bay cất cánh, tiếng sét đánh |
| 130 dB | Tiếng máy bay cất cánh, tiếng sét đánh |
Đồ thị dao động của âm
Âm cơ bản là âm có tần số nhỏ nhất được phát ra từ một nhạc cụ. Khi một nhạc cụ phát ra sóng âm có tần số f0 thì nhạc cụ đó cũng sẽ phát ra các sóng âm có tần số là f (với f là bội của f0) các tần số f này có tên gọi là họa âm thứ k.
Công thức chung:
fk = k.f0
Lưu ý:
- Các họa âm của các loại nhạc cụ khác nhau có thể có cùng tần số âm khác nhau về biên độ. Chính vì vậy mặc dù có số họa âm giống nhau nhưng khi nghe ta hoàn toàn có thể phân biệt được âm của loại nhạc cụ này này với âm của loại nhạc cụ khác nhờ độ thị dao động âm khác nhau của âm.
- Đồ thị dao động âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng của âm. Đây là tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm của một nguồn âm hay của một nhạc cụ xác định. Đồ thị dao động của âm là một đường phức tạp nhưng có chu kỳ xác định.
PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA
Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:
⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+
⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích
⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô
⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi
⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề
⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập
Đăng ký học thử miễn phí ngay!!
Trên đây là toàn bộ kiến thức về đặc trưng vật lý của âm trong chương trình Vật Lý 12. Hy vọng rằng với bài viết này sẽ giúp các em nắm chắc kiến thức về đặc trưng vật lý của âm. Để tham khảo thêm các kiến thức về môn Vật Lý cũng như của các môn học khác, các em học sinh có thể truy cập website: vuihoc.vn Chúc các em đạt được kết quả tốt trong các kỳ thi sắp tới.
Bài viết tham khảo thêm:
