Sóng âm thanh là gì? Tổng hợp kiến thức em cần học để thi tốt

Sóng âm thanh là gì? Đây là một trong những kiến thức khó có trong chương trình học. Nội dung này sẽ có trong đề thi THPT Quốc gia. Chính vì vậy em cần phải ôn luyện kỹ nội dung này. Để hiểu rõ sóng âm thanh là gì? Và các kiến thức liên quan đến sóng âm thanh em hãy tham khảo bài viết sau của CCBook - Đọc là đỗ.

Xem thêm: ĐÁP ÁN 9 ĐỀ MINH HỌA THPT QUỐC GIA 2019

Sóng âm thanh là gì? 

Âm thanh là các dao động cơ học của các phân tử, nguyên tử hay các hạt làm nên vật chất và lan truyền trong vật chất như các sóng. Âm thanh, giống như nhiều sóng, được đặc trưng bởi tần số, bước sóng, chu kỳ, biên độ và vận tốc lan truyền.
Đối với thính giác của người, âm thanh thường là sự dao động, trong dải tần số từ khoảng 20 Hz đến khoảng 20000 Hz của các phân tử không khí. Lan truyền trong không khí, va đập vào màng nhĩ, làm rung màng nhĩ và kích thích bộ não.

Tuy nhiên âm thanh có thể được định nghĩa rộng hơn, tuỳ vào ứng dụng, bao gồm các tần số cao hơn hay thấp hơn tần số mà tai người có thể nghe thấy. Không chỉ lan truyền trong không khí mà còn truyền trong bất cứ vật liệu nào. Trong định nghĩa rộng này, âm thanh là sóng cơ học và theo lưỡng tính sóng hạt của vật chất.
Cả tiếng ồn và âm nhạc đều là các âm thanh. Trong việc truyền tín hiệu bằng âm thanh, tiếng ồn là các dao động ngẫu nhiên không mang tín hiệu.

Tìm hiểu nguồn gốc của sóng âm thanh để hiểu được sóng âm thanh là gì

Âm thanh là do vật thể rung động phát ra tiếng và lan truyền đi trong không khí. Tai ta có thể nghe được âm thanh là do màng nhĩ. Màng nhĩ được nối liền với hệ thống thần kinh.

Một ví dụ cụ thể nhất để hiểu sóng âm thanh là gì. Đó là nếu như ta cham tay vào dây đàn. Dây đàn sẽ phát ra tiếng và sẽ tắt tiếng khi dây đàn hết rung. Tai của ta có thể nghe được tiếng đàn là do sóng âm thanh của dây đàn truyền đến.

Âm thanh từ vật thể phát ra được lan truyền vào không khí. Vào tới tai và rung màng nhĩ theo đúng nhịp điệu của vật thể phát ra tiếng. Vì vậy mà ta mới nghe được âm thanh.

Để có thể hiểu được trọn vẹn nội dung về sóng âm thanh là gì em cũng nên tìm hiểu các kiến thức liên quan như tần số âm thanh là gì? Hoặc các nội dung như âm thanh âm nhạc là gì? Từ những kiến thức này sẽ giúp em hiểu được trọn vẹn nội dung sóng âm thanh là gì.

Âm thanh có thể truyền được trong các chất khí, rắn, lỏng. Nhưng không truyền được trong khoảng chân không.

Xem thêm: 7 TÁC DỤNG CỦA INFOGRAPHIC EM CẦN BIẾT ĐỂ HỌC TỐT MÔN VẬT LÝ

Các đặc trưng vật lí của âm thanh

Để hiểu sóng âm thanh là gì em cần phải nắm được ba đặc trưng vật lí của âm thanh.

Thứ nhất: Tần số âm

Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của sóng âm.

Để hiểu sóng âm thanh là gì em phải nắm được tần số âm. Tần số biểu thị độ cao của âm thanh. Tần số của âm đơn là tần số của dao động không khí truyền dẫn âm trong một giây đồng hồ.

Tai người có thể nghe được các tần số thấp tới 16Hz và tần số cao tới 20.000Hz. Dải tần số 16Hz đến 20.000Hz gọi là siêu âm.

Em nên tìm hiểu những nội dung liên quan đến các loại âm thanh. Và sóng âm thanh bao gồm những đặc trưng gì? Từ đó giúp em định hướng học tốt thông qua những câu hỏi.

Để hiểu toàn bộ nội dung kiến thức về sóng âm thanh là gì? Em cũng nên tìm hiểu kiến thức và giải quyết các câu hỏi như: Sóng siêu âm là gì? Am sắc là gì?Âm thanh số là gì? Và âm thanh trong âm nhạc là gì? Giải quyết được những câu hỏi đó em đã có những kiến thức cơ bản nhất về sóng âm.

Thứ 2: Cường độ âm và mức độ âm

Cường độ âm là năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

Ký hiệu của cường độ âm là: I

Đơn vị: W/m2

Mức cường độ âm

Công thức:

Ngoài đơn vị B (ben) người ta còn sử dụng đơn vị dB (đêxiben): 1B = 10 dB.

Khi đó công thức tính mức cường độ âm là:

Để nắm rõ các kiến thức của sóng âm thanh là gì em cần phải biết đến một số mức độ âm đáng chú ý như:

0 dB: Ngưỡng nghe

30 dB: Tiếng thì thầm

40 dB: Tiếng nói chuyện bình thường

60 dB: Tiếng ồn ào như trong các cửa hàng lớn

90 dB: Tiếng ồn ngoài phố

120 dB: Tiếng sét lớn hoặc tiếng máy bay lúc cất cánh

130 dB: Ngưỡng đau

Xem thêm: [TẶNG TÀI LIỆU] GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG SỐ PHỨC CỰC HAY

Thứ 3: Âm cơ bản và họa âm

Nếu dây rung với một bó sóng thì dây phát ra âm có tần số thấp nhất.

Khảo sát thực nghiệm cho thấy dây còn phát ra có tần số 2fo, 3fo, 4fo....Gọi là họa âm thứ 2, họa âm thứ 3 và họa âm thứ 4.

Các họa âm có biên độ khác nhau khiến đồ thị dao động âm của các nhạc cụ khi phát ra cùng một nốt nhạc cũng khác nhau. Sự khác nhau này được phân biệt bởi âm sắc của chúng.

Đồ thị dao động âm phụ thuộc vào biên độ và tần số âm

Các đặc trưng sinh lí của sóng âm thanh là gì?

Khi sóng âm thanh tác động vào tai thì mỗi loại đặc trưng vật lý lại gây một cảm giác cho tai người một cảm giác riêng. Đây gọi là các đặc trưng sinh lý của âm.

Đặc trưng thứ nhất: Độ cao

Phụ thuộc vào tần số âm

Đặc điểm:

Tần số độ cao: âm cao (âm bổng)

Tần số thấp: âm thấp (âm trầm)

Đặc trưng thứ 2: Độ to

Phụ thuộc mức cường độ âm

Đặc điểm: Mức cường độ âm càng lớn thì âm nghe càng to

Đặc trưng thứ 3: Âm sắc

Phụ thuộc đồ thị dao động âm

Đặc điểm: Giúp ta phân biệt được âm do các nguồn âm khác nhau phát ra

Các ví dụ minh họa để hiểu rõ sóng âm thanh là gì?

Ví dụ 1:

Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng ống gang dài 951,25m. Một người đập một nhát búa vào một đầu ống ngang, một người đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một tiếng truyền ngang và một tiếng truyền qua không khí trong ống ngang; hai tiếng ấy cách nhau 2,5s. Biết tốc độ âm trong không khí là 340m/s. Tốc độ âm trong gang là bao nhiêu?

A.1452m/s                   B.3194m/s                     C.180m/s                    C.2365m/s

Hướng dẫn giải:

Âm truyền trong gang với vận tốc lớn hơn trong không khí, do vậy ta sẽ nghe âm truyền qua gang trước sau đó tới âm truyền qua không khí.

Thời gian giữa hai lần nghe tiếng gõ là:

Chọn B

Xem thêm: INFOGRAPHIC LÀ GÌ?- GIÚP TEEN HIỂU MỘT CÁCH ĐẦY ĐỦ VÀ CHI TIẾT NHẤT

Ví dụ 2:

Một sóng âm truyền trong không khí. Tại hai điểm M, N có mức độ âm lần lượt bằng 40dB và 60dB. Biết cường độ âm tại M bằng 0,5W/m2. Cường độ âm tại N có giá trị bằng:

A.0,05W/m2                       B. 0,5W/m2                 C.5W/m2                 50W/m2

Hướng dẫn giải

Mức cường độ âm tại M và N:

Chọn D

Ví dụ 3:

Nguồn âm phát ra các sóng âm đều theo mọi phương. Giả sử rằng năng lượng phát ra được bảo toàn. Ở nước nguồn âm một khoảng d có cường độ cường âm là I. Nếu xa nguồn âm thêm 30m cường độ bằng  . Khoảng cách d là:

A.10m                              B.15m                         C.30m                         D.60m

Chọn B

Ví dụ 4:

Một người đứng gần chân núi hét to thì sau 2s người đó nghe thấy tiếng vọng lại từ phía núi. Biết vận tốc sóng âm trong không khí bằng 340m/s. Khoảng cách từ nơi người đó đứng đến chân núi bằng:

A.340m                       B.680m                         C.170m                        D.300m

Hướng dẫn giải:

Khi người hét lên, sóng âm phát ra từ miệng, truyền đến vách núi rồi phản xạ lại. Gọi khoảng cách từ nơi người đó đứng đến chân núi là L thì tổng quãng đường mà sóng âm đã truyền đi từ lúc hét đến lúc nghe thấy phải là 2L

Ta có: S - v.t. Suy ra 2.L = 340.2 ⇒ L = 340

Chọn A

Ví dụ 5:

Cường độ âm chuẩn là  = W/ . Tại một điểm có cường độ âm bằng W/ thì mức độ cường độ âm tại điểm đó bằng:

A.5 B                           B.7 B                                C.2 B                            D. 12 B

Hướng dẫn giải

Bài cho biết cường độ tâm tại điểm xét: I = W/. Mức cường độ âm tính bởi:

Đáp án B

Xem thêm: CÁC DANG INFOGRAPHIC PHỔ BIẾN NHẤT - BẠN BIẾT ĐƯỢC BAO NHIÊU LOẠI

Tài liệu chuẩn để "xử gọn" kiến thức về sóng âm thanh là gì?

Để giúp các em học tốt các kiến thức sóng âm thanh là gì. Cũng như các kiến thức của cả 3 năm môn Vật lý. Thương hiệu CCBook và NXB Đại học Quốc gia HN đã xuất bản sách: Infographic - Chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia môn Vật lý. Cuốn sách chính là cẩm nang để em bứt phá điểm 9,10.

Infographic chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia môn Vật lý

Ưu điểm so với các bộ sách khác trên thị trường:

Infographic mắt xích kết nối kiến thức 3 năm

Sách Infographic kết nối tổng hợp toàn bộ nội dung kiến thức 3 năm theo từng chủ đề xuyên suốt. Từ nay chẳng phải tốn nhiều thời gian học mà vẫn giúp em bứt phá điểm số và “phá đảo” câu hỏi khó đến cực khó trong đề thi chỉ trong thời gian ngắn.

Đồ họa hóa kiến thức nhớ ngay tức thì

Toàn bộ kiến thức của sách được trình bày bằng Infographic. Đây được xem như là một tác phẩm nghệ thuật dùng hình ảnh thể hiện kiến thức. Để em chỉ cần nhìn là hiểu và ghi nhớ được luôn và ngay lượng kiến thức khổng lồ.

Học bằng Infographic giúp em:

Hiểu sâu bản chất của vấn đề: Sách Infographic sử dụng hình ảnh đồ họa trực quan sinh động giúp kiến thức dù khó và phức tạp đến đâu cũng trở nên dễ dàng hơn.

Infographic giúp em có cái nhìn logic khi được xâu chuỗi các kiến thức liên quan của từng năm học để từ đó em có cái nhìn tổng quan và dễ hiểu nhất

Giúp em khắc sâu các kiến thức: Với Infographic bằng những hình ảnh trực quan, sinh động sẽ giúp em hiểu sâu, nhớ lâu lượng kiến thức của cả 3 năm học

Có đầy đủ các dạng bài tập ở mức độ khó cao

Khi gặp những câu hỏi “khó nhằn” thì sách Infographic có đầy đủ các dạng bài tập ở mức độ vận dụng và vận dụng cao. Để em làm quen dần với các cấu trúc đề thi khó giúp em dễ dàng đạt điểm cao.

Với hơn 250 đề thi/ 5 môn chuẩn định hướng của Bộ GD&ĐT

Từ nay em chẳng phải lo lắng tìm kiếm nguồn đề thi chuẩn. Infographic có hơn 250 đề thi do các giáo viên giỏi biên soạn theo chuẩn định hướng kiến thức của Bộ để em bứt phá thần tốc.

Infographic có hệ sinh thái học dễ đi kèm giúp em cầm chắc tấm vé vào Đại học Top đầu

• Video bài giảng hỗ trợ em các phương pháp giải, mẹo làm bài tập KHÓ & CỰC KHÓ
• Hệ thống thi thử CCTest với ngân hàng đề thi khổng lồ với những câu hỏi có mức độ khó cao giúp em thỏa sức ôn luyện
• Nhóm giải đáp thắc mắc quy tụ CAO THỦ TRONG GIỚI LUYỆN THI: thầy cô nổi tiếng, các thủ khoa, các anh chị sinh viên giỏi trên cả nước luôn đồng hành cùng em “vượt vũ môn” thành công

INFOGRAPHIC chinh phục kỳ thi THPT Quốc gia chính là “cú hích” để em BỨT PHÁ ĐIỂM SỐ cán đích điểm 9, 10 một cách dễ dàng nhất.

Xem thêm: "BÓC TRẦN” SỰ THẬT VỀ SÁCH INFOGRAPHIC CHINH PHỤC KỲ THI THPT QG

Thông tin liên hệ với CCBook – Đọc là đỗ

Nhắn tin nhanh nhất: http://m.me/ccbook.vn.

Hotline: 024.3399.2266.

Địa chỉ: Số 10 Dương Quảng Hàm – Cầu Giấy – Hà Nội.

Email: [email protected]