Lý thuyết Dạng bài tập về sóng âm

1. Phương pháp giải

Bài toán 1: Bài tập định tính

Vận dụng các kiến thức lý thuyết trọng tâm sau:

- Dao động là các chuyển động của vật qua lại quanh một vị trí cân bằng.

- Sóng là sự lan truyền dao động trong môi trường.

- Nguồn âm là nguồn phát ra âm, các nguồn âm đều dao động.

- Sóng âm là sự lan truyền dao động của nguồn âm trong môi trường.

- Môi trường truyền được sóng âm gọi là môi trường truyền âm.

+ Sóng âm truyền được trong các môi trường chất rắn, chất lỏng, chất khí.

+ Sóng âm không truyền được trong môi trường chân không.

Bài toán 2: Bài tập về sự truyền âm

Bước 1: Xác định môi trường truyền âm và các đại lượng đã biết

Bước 2: Sử dụng các công thức sau để giải bài toán

- Tính quãng đường truyền âm: s = v.t

- Tính thời gian truyền âm: $\mathrm{t}=\frac{\mathrm{s}}{\mathrm{v}}$

- Tính tốc độ truyền âm: $\mathrm{v}=\frac{\mathrm{s}}{\mathrm{t}}$

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Âm thanh không thể truyền trong

A. chất lỏng.

B. chất rắn.

C. chất khí.

D. chân không.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Âm thanh không thể truyền trong chân không.

Ví dụ 2: Một người nhìn thấy tia chớp trước khi nghe thấy tiếng sấm 5 s. Cho rằng thời gian ánh sáng truyền từ chỗ phát ra tiếng sấm đến mắt ta là không đáng kể và tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s. Người đó đứng cách nơi phát ra tiếng sấm một khoảng là

A. 1,7 km.

B. 68 km.

C. 850 m.

D. 68 m.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Người đó đứng cách nơi phát ra tiếng sấm một khoảng là

s = v.t = 340 . 5 = 1700 m = 1,7 km.

Ví dụ 3: Một người dùng búa gõ vào đường ray xe lửa, một người khác đứng cách đó 432 m và áp một tai vào đường ray xe lửa thì nghe thấy hai tiếng gõ cách nhau 1,2 s. Xác định tốc độ truyền âm trong không khí. Biết tốc độ truyền âm trong thép là 6 100 m/s.

Hướng dẫn giải

Tóm tắt:

s = 432 m

t_{không khí}  - t_thép = 1,2 s

v_thép = 6 100 m/s

Hỏi v_{không khí} = ?

Giải:

- Thời gian âm truyền trong thép là

t_thép = $\frac{\mathrm{s}}{{\mathrm{v}}_{\mathrm{thep}\text{'}}}=\frac{432}{6100}\approx 0,0708\mathrm{s}$

- Thời gian âm truyền trong không khí là

t_{không khí} = t_thép + 1,2 = 0,0708 + 1,2 = 1,2708 s

- Tốc độ truyền âm trong không khí là

v_{không khí} = $\frac{\mathrm{s}}{{\mathrm{v}}_{\mathrm{kk}}}=\frac{432}{1,2708}\approx 339,9\mathrm{m}/\mathrm{s}$