Phương pháp giải toán sóng âm

  • Số trang: 14 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 251 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Đã đăng 42631 tài liệu

Mô tả:

Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Tài liệu Biên Soạn: Hà Dũng ft Hinta Vũ Ngọc Anh K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phát hành ngày 1/11/2015 – Giúp giải quyết 96,69% các bài tập sóng âm ! _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Sóng Cơ hay Sóng Âm nói riêng là một mảng kiến thức quan trọng luôn xuất hiện trong đề thi đại học, tuy bài tập sóng âm không quá khó và phức tạp như bài tập về dao động cơ hay điện xoay chiều. Nhưng nó vẫn có nét riêng của nó và đem tới cho người làm những sự khó chịu nhất định. Đáp ứng nhu cầu của các thành viên trong Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý, admin Hà Dũng và Hinta Vũ Ngọc Anh xin trình bày lối giải nhanh chóng một bài toán Sóng Âm, giúp các em 98 phần nào tháo gỡ khó khăn. Tài liệu này không phải là một tài liệu hoàn chỉnh và trình bày sâu xa về bản chất Sóng Âm, nó chỉ là tập tài liệu về Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm. Nội dung tài liệu chỉ đưa ra các bài toán và cách giải bài toán sao cho nhanh chóng chiếm điểm trắc nghiệm một cách dễ dàng. Mình xin nhắc lại chỉ là một tài liệu luyện thi đại học, không phải là tài liệu hàn lâm nghiên cứu về Sóng Âm, tài liệu có lối viết của sinh viên nên quý thầy cô đọc có thể sẽ cảm thấy không tự nhiên. Mặc dù đã có nhiều cân nhắc, chọn lọc nội dung cũng như cách trình bày nhưng chắc chắn rằng tài liệu không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi – những người vẫn còn lặng lẽ hoạt động trên club luôn mong đợt ý kiến từ bạn đọc. Mọi góp ý xin gửi về cho CLUB theo địa chỉ sau: clubyeuvatly@gmail.com https://www.facebook.com/clubyeuvatli https://www.facebook.com/hinta.ngocanh https://www.facebook.com/hd5c.hust Biên Soạn Dũng KaKa Hinta Vũ Ngọc Anh _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý NỘI DUNG Trước tiên, ta nhắc lại một số kiến thức quen thuộc:    P P  (W / m 2 ) (1) 2 S 4r I Công thức tính mức cường độ âm: L  log (B) . Trong đó I0  1012 (W / m 2 ) (2) I0 Công thức tính cường độ âm: I  1 B = 10 dB Khai triển (2) ta có: IA  10LA 12 Kếp hợp với (1) ta được: 10LA 12  P 4rA2 Tóm lại ta có công thức thứ nhất: IA  10LA 12  P 4rA2 Xét bài toán sau: Tại O ta đặt một nguồn âm có công suất là P. Các vị trí A và B cách nguồn âm O lần lượt là rA và rB, khi đó mức cường độ âm tại A và B tính theo dB lần lượt là: I I L A  10 log A (dB), L B  10 log B (dB) I0 I0 O Như vậy: I I I L A  L B  10 log A  10 log B  10 log A (3) I0 I0 IB A B Từ (1) ta lại có: 2 2 r  IA  rB  I r     log A  log  B   2log B (4) IB  rA  IB rA  rA  Từ (3) và (4) suy ra: r L A  L B  20 log B rA Tóm lại ta có công thức thứ hai: r L A  L B  20 log B rA Đây là một công thức khá quen thuộc với rất nhiều bạn. Tuy nhiên, nó dường như chỉ có thể áp dụng cho các bài toán mà nguồn âm có công suất không thay đổi. Ta cần một công thức tổng quát hơn, để áp dụng cho cả bài toán mà nguồn âm của nó có công suất thay đổi. Bây giờ, ta xét tiếp bài toán: _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Tại O ta đặt một nguồn âm có công suất là PA. Điểm A cách O một đoạn rA có mức cường độ âm là LA. Tại O' ta đặt một nguồn âm có cùng tần số và công suất là PB. Điểm B cách O một đoạn rB có mức cường độ âm là ? I I I Khi đó ta có: L A  L B  10 log A  10 log B  10 log A I0 I0 IB O 2 2 I P r  I P r  P r Lại có: A  A .  B   log A  log A .  B   log A  2log B IB PB  rA  IB PB  rA  PB rA A O' B r P Nên suy ra: L A  L B  20 log B  10 log A rA PB Tóm lại ta có công thức thứ 3: r P L A  L B  20 log B  10 log A rA PB Vậy ta có 3 công thức cần nhớ sau: * Lưu ý: của P Công thức : IA  10LA 12  Công thức : r L A  L B  20 log B rA Công thức : r P L A  L B  20 log B  10 log A rA PB và đã có rất nhiều người sử dụng, còn ), bao quát tương đối các dạng bài sóng âm hiện hành. 4rA2 nó là một công thức mạnh (mẹ Vì sóng âm là một dạng toán dễ xử lý, nên đôi khi việc nhớ công thức là không cần thiết. Mình khuyến khích các bạn không nên sử dụng công thức, cho nên các bài toán đều được giải theo cách truyền thống (không sử dụng công thức) sau đó mới đưa ra cách giải dùng công thức. Không khuyến khích dùng nhưng vì sao mình vẫn chứng minh và đưa ra công thức, bởi vì một người khi đã hiểu cặn kẽ và ngấm sâu bản chất của bài toán sóng âm thì công thức nó trở thành vũ khí tùy thân lúc nào cũng có thể sử dụng. Còn học thuộc công thức như một con vẹt thì không khác gì dùng vũ khí đó đâm vào chính bản thân! _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: 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 là A. 4 B. 3 C. 5 D. 7 Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I P r2 2 1 1 Ta có: A  A . M  .  . IM PM rA2 x 4 2x I I I 10LA 1 Mặt khác: A  A . 0   10LA  LM  101  . L IM I0 IM 10 M 10 Suy ra x = 5 Vậy số nguồn âm cần đặt thêm vào O là 3 nguồn âm. O M A Giải theo công thức r P Ta có: L A  L B  20 log B  10 log A rA PB r P 1 2 Nên: L A  L M  20 log M  10 log A  20  30  20 log  10 log rA PM 2 PM Phương trình trên chỉ có duy nhất một ẩn PM nên việc tìm ra nó quá dễ dàng. Giờ ta phân tích công thức bên trên:  LA và LM lần lượt là các mức cường độ âm tại A và M ứng với nguồn âm tại thời điểm đang xét Tức là LA ứng với công suất PA tại O lúc có 2 nguồn âm điểm LM ứng với công suất tại PM tại O lúc đã đặt điểm một số nguồn âm  Khi viết công thức trên ta nên thay luôn các giá trị vào để chỉ còn 1 ẩn Bấm máy ta giải được PM = 5 → số nguồn âm cần đặt thêm vào O là 3 nguồn âm. Chọn B. Bài 2: Trên một đường thẳng cố định trong môi trường đẳng hướng, không hấp thụ 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. 8 m B. 1 m C. 9 m D. 10 m Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý I  r 9 Ta có: truoc    Isau  r  2 I I I 10L Lại có: truoc  truoc . 0   102 Isau I0 Isau 10L  2 r 9 Nên suy ra:  10  r  1 r Giải theo công thức r r 9 r 9 r 9  log 1   10  r  1 Ta có: L A  L B  20 log B  L   L  20   20 log rA r r r Chọn B. Bài 3: (ĐH – 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 âm 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 Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I P Ta có: Btruoc  . I0 4AB2 .I0 I Lại có: 10L B  1010  Btruoc I0 A B C I P Nên: 1010  Btruoc  (1) I0 4AB2 .I0 Khi đặt tại B nguồn âm có công suất 2P thì I I 2P 2P 10L A  Asau  (2) và 10LC  Csau  (3) 2 I0 I0 4AB .I0 4BC2 .I0 Lấy (2) : (1) ta được: 10LA 10  2  LA  log 2  10  10,3 (B) → LA = 103 dB. Lấy (3) : (1) ta được: 10LC 10  2. Giải theo công thức AB2 BC2  8 8  LA  log  10  9,95 (B) → LC = 99,5 dB. 9 9 và r P Ta có: L A  L B  20 log B  10 log A rA PB Nên: LAsau  LBtruoc  20 log BA 2P  10 log  L Asau  100  20  10 log 2  L Asau  103 (dB). AB P r Ta có: L A  L B  20 log B rA _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Nên: LCsau  LAsau  20 log AB 100  LCsau  103  20 log  LCsau  99,5 (dB). BC 150 Chọn A. Bài 4: Một máy nghe nhạc có công suất âm P0, cho rằng cứ truyền mỗi mét thì năng lượng âm bị giảm 5% do sự hấp thụ âm của môi trường. Mức cường độ âm tại điểm M cách nguồn âm 10 m hơn mức cường độ âm tại N cách nguồn âm 20 m là bao nhiêu ? A. 7,75 dB B. 8,25 dB C. 9,50 dB D. 10,25 dB Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) Cứ truyền đi 1 mét thì năng lượng âm bị giảm 5% sau 1 m thì năng lượng âm còn 0, 951 so với ban đầu. Nên cứ truyền đi n mét thì năng lượng âm giảm thì năng lượng âm còn 0,95n so với ban đầu 2 2 I P.0,9510  rN  0,9510  20  Ta có: M  .  .    I N P.0,9520  rM  0,9520  10  I I I 10LM Lại có: M  M . 0   10LM  L N L N IN I0 I N 10 Nên suy ra: 10 LM  L N 2 0,9510  20   .    LM  L N  0,825 (B) 0,9520  10  Giải theo công thức r P Ta có: L A  L B  20 log B  10 log A rA PB Nên: L M  L N  20 log P ON 20 0,9510  10 log M  20 log  10 log  8, 25 (dB) OM PN 10 0,9520 Chọn B. Bài 5: Ban đầu, tại O đặt 20 nguồn âm giống nhau thì mức cường độ âm tại A là 20 (dB). Sau đó, để mức cường độ âm tại trung điểm M của OA là 40 dB thì cần đặt thêm tại O bao nhiêu nguồn âm ? A. 500 B. 660 C. 480 D.340 Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I 20.P Ta có: A  . I0 4OA 2 .I0 I Lại có: 10L A  102  A I0 I 20.P Nên: 102  A  (1) I0 4OA 2 .I0 O M A I n.P Sau đó: 104  M  (2) I0 4OM 2 .I0 _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý n OA2 100.20 . n  500 . 2 20 OM 4 Vậy đặt thêm vào O là 480 nguồn âm. Lấy (2) : (1) ta được: 102  Giải theo công thức r P Ta có: L A  L B  20 log B  10 log A rA PB Nên: L M  L A  20 log P OA x  10 log M  20  20 log 2  10 log  x  500 OM PA 20 Vậy đặt thêm vào O là 480 nguồn âm. Chọn C. Câu 6: Đặt một cái loa H đang phát có công suất P tại O thì vị trí A cách O là 10 m có mức cường độ âm là 20 dB . Vị trí B là điểm cách O là 100 m, trên đường vuông góc với OB tại B , người ta đặt một cái loa D có công suất P/4 cách O là 50√5 m. Sau khi loa H ngừng phát thì người ta bật loa D lên. Khi đó mức cường độ âm tại vị trí B là ? A. 0 dB B. 20 dB C. 40 dB D. Đáp án khác Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) r  I Ta có: A   B  IB  rA  2 LA I I I 10 Lại có: A  A . 0   10LA  L B L IB I0 IB 10 B r  Nên suy ra: 10LA  LB   B   rA  100 2 2  100  2  10    10  2  LB  2  LB  0  10  Lúc sau khi đặt nguồn âm tại D thì DB = 50 m (pi – ta – go) 2  LB D 50√5 O (H) 10 50 B A P   Như vậy công suất nguồn âm giảm 4 lần và khoảng cách từ nguồn tới B giảm 2 lần.  I   4r 2   Do đó I không đổi hay mức cường độ âm tại B lúc sau cũng không đổi. Nên LB lúc sau vẫn là 0. Giải theo công thức r Ta có: L A  L B  20 log B rA OB  20  L B  20 log10  L B  0 OA Lý luận tương tự bên trên. Chọn A. Nên: LA  LB  20 log _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Câu 7: Có 3 điểm O, P, Q thẳng hàng. Tại điểm O đặt một nguồn âm không đổi thì mức cường độ âm tại P và Q lần lượt là 100 dB và 80 dB. Biết PQ = 18 m. Công suất nguồn âm là bao nhiêu ? A. 2π/25 W B. 4π/25 W C. π/5 W D. π/4 W Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I  OQ  Ta có: P    IQ  OP  2 IP IP I0 10LP L L  .   10 P Q Lại có: L IQ I0 IQ 10 Q 2 OQ  OQ  L P  LQ Nên suy ra:   102   10   10 OP  OP  Mặt khác: OQ – OP = 18 → OQ = 20m, OP = 2m P I P P    10 L → 10LP   P  1010.4OP 2 .I 0  1010.4.2 2.10 12  4  / 25 W. Mà I  2 2 4r I 0 4r .I 0 4OP 2 .I 0 Giải theo công thức r Ta có: L A  L B  20 log B rA OQ OQ OQ 1  100  80  20 log   OP OP OP 10 Mặt khác OQ – OP = 18 → OQ = 20m, OP = 2m Áp dụng công thức P Ta có: IA  10LA 12  4rA2 Nên: LP  LQ  20 log Nên: IP  10LP 12  P 4OP 2  P  1010 12.4.22  4 / 25 W. Chọn B. Câu 8: 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 C. 34 dB D. 40 dB Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I  OB  Ta có: A    I B  OA  2 I I I 10LA Lại có: A  A . 0   10LA  L B L IB I0 IB 10 B Nên suy ra: 10 LA  LB 2 2 OB  OB  4  OB    100   10     OA  OA   OA  _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Do M là trung điểm của AB nên ta tìm được ngay tỉ số Tương tự ta có: 10 LM  LA 2 OA 1  OM 50,5 2  OA  LM 6  1      10   LM  2, 6 B.  OM   50,5  Giải theo công thức r Ta có: L A  L B  20 log B rA Bài toán trên có nguồn âm không đổi, LA và LB đều biết, như vậy ta chỉ cần tìm tỉ số OA/OM hoặc OB/OM là giải quyết xong bài toán: OB OB OB  60  20  20 log   100 . Có LA  LB  20 log OA OA OA OA 1 Do M là trung điểm của AB nên ta tìm được ngay tỉ số  OM 50,5 OM LA  L M  20 log  60  L M  20 log 50,5  L M  26 (dB). OA Chọn A. Câu 9: Trong một căn phòng, các dãy ghế xếp quây thành từng vòng tròn quanh 1 điểm chính giữa là O. Trên các dãy ghế đặt các máy phát âm. Biết dãy ghế thứ n có 10n máy phát âm và cách tâm O là nR0. Nếu chỉ bật máy ở dãy ghế đầu tiên thì mức cường độ âm tại O là 60 dB. Nếu bật cả 3 dãy ghế đầu thì mức cường độ âm tại O là A. 105 dB B. 57,37 dB C. 60,26 dB D. 62,63 dB Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) I 10.P  Nếu chỉ bật dãy ghế đầu tiên thì cường độ âm tại O là: I1  và 106  1 . (1) 2 4πR 0 I0 20.P 2 và 10 L2  2 L và 10 3   Nếu chỉ bật dãy ghế thứ 2 thì cường độ âm tại O là: I2   Nếu chỉ bật dãy ghế thứ 3 thì cường độ âm tại O là: I3   L L Từ (1) và (3) → 10 3 1   Nếu cùng bật cả 3 dãy ghế thì cường độ âm tại I là: IO = I1 + I2 + I3 và 10  L L Từ (3) và (4) → 10 O 3  Giải theo công thức 4π  2R 0  30.P 4π  3R 0  I2 . (2) I0 I3 . (3) I0 I3 1   L3  5,523(B) . I1 3 LO  I1  I 2  I3 . (4) I0 IO 11   L O  6, 263(B) . I3 2 và _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Ta có: IA  10LA 12  Nên:    r P và L A  L B  20 log B  10 log A rA PB 4rA2 P L1  60 dB 1 L 2  L1  20 log  10 log 2  L 2  56,99 dB 2 1 L3  L1  20 log  10 log 3  L3  55, 23 dB 3 Có: I0  I1  I2  I3  10LO 12  10L1 12  10L2 12  10L3 12  LO  62,63dB Chọn D. Câu 10: 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. Ba điểm O, A, B cùng nằm trên nửa đường thẳng xuất phát từ O theo đúng thứ I 16 tự, tỉ số giữa cường độ âm tại A và B là A  . Một điểm M nằm trên đoạn OA, cường độ âm tại M bằng IB 9 IA  IB OM . Tỉ số là 4 OA 8 A. 5 16 25 Hướng Dẫn: Giải theo cách truyền thống (không dùng công thức) B. 5 8 C. D. 25 16 2 2 2 IA  rM   OM  4IA 4IA OM 8  OM      Ta có:       IM  rA   OA  IA  IB I  9 .I OA 5  OA  A A 16 Chọn A. Vì sao bài này mình không áp dụng các Bởi vì các vào giải bài toán. chỉ dùng khi bài toán biểu diễn mối liên hệ giữa L, P, r. Còn các bài toán có mối quan hệ của I thì nó vô cùng dễ dàng. Qua 10 ví dụ, các bạn có thể thấy giải theo khi đã thật hiểu bài toán. Thực tế sẽ nhanh hơn chút xíu, nhưng nó chỉ phát huy tác dụng chỉ là biến đổi từ những công thức cơ bản, nó không phải là mới ! Đến đây, mình tin chắc rằng, các bạn có thể giải quyết hầu hết các bài toán sóng âm một cách đơn giản hơn ! _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý Bài Tập Tốc Độ Sử Dụng Các Câu 1: Trong môi trường đẳng hướng không hấp thụ âm, nguồn âm tại O có công suất không đổi. Trên cùng đường thẳng qua O lần lượt có ba điểm A, B, C cùng nằm về một phía của O. Mức cường độ âm tại B kém mức cường độ âm tại A là a (dB), mức cường độ âm tại B hơn mức cường độ âm tại C là 3a (dB). Biết 3OA = 2OB. Tính tỉ số OC/OA . A. 81/16 B. 9/4 C. 27/8 D. 32/27 Hướng Dẫn: Ta có: OB 3 L A  L B  20 log  a  20 log OA 2 OC OC OC OC LA  LC  20 log   L A  L B    L B  LC   20 log  a  3a  20 log  4a  20 log OA OA OA OA 4 OC 3 OC  3  81  log  4 log     . OA 2 OA  2  64 Chọn A. Câu 2: Một loa coi như 1 nguồn âm điểm đặt tại O có công suất P đẳng hướng, nhưng do sự hấp thụ của môi trường nên cứ ra xa 2 m năng lượng lại giảm 3%. Biết tại điểm cách nguồn 10 m thì có mức cường độ âm là 60 dB. Điểm cách nguồn 110 m thì có mức cường độ âm là A. 40,23 dB B. 54,12 dB C. 33,78 dB D. 32,56 dB Hướng Dẫn: Ta có: L1  L 2  20 log 110 0,975 110 0,975  10 log  L 2  60  20 log  10 log  32,56 (dB) 10 10 0,9755 0,9755 Chọn D. Câu 3: Đặt một nguồn âm tại O thì thấy vị trí A cách O là 30 m có mức cường độ âm là 40 dB. Trên đường vuông góc với OA tại A, lấy điểm B cách O một đoạn 40 m. Nếu ta tăng công suất nguồn âm lên 3 lần thì trên đoạn AB, mức cường độ âm lớn nhất đo được là (Bỏ qua sự hấp thụ âm của môi trường ) A. 37,17 dB B. 46,71 dB C. 45,94 dB D. 48,06 dB Hướng Dẫn: Ta có: mức cường độ âm đo được lớn nhất tại vị trí gần nguồn âm nhất → đó là hình chiếu của O xuống AB. 1 1 1 1 1      OH  24 m. Nên: OH 2 OA 2 OB2 302 402 OH P 24 1  10 log  L H  40  20 log  10 log  46, 71 dB. Lại có: LA  LH  20 log OA 3P 30 3 Chọn B. Câu 4: Người ta đặt một nguồn âm tại O có công suất là P và cho một máy nhận biết mức cường độ âm xuất phát từ O di chuyển trên một đường thẳng về một phía. Khi ra xa tới vị trí A cách O một đoạn 10 m thì _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý người ta đo được mức cường độ âm là 40 dB, tiếp tục ra xa thêm 90 m tới vị trí B thì người ta đặt thêm tại vị trí A một nguồn âm có công suất là 10P. Lúc này mức cường độ âm tại B đo được là A. 31,25 dB B. 26,31 dB C. 45,15 dB D. 33,25 dB Hướng Dẫn: Tại vị trí B, mức cường độ âm: 10  So với nguồn O: LB(O)  40  20 log  LB(O)  20 dB = 2B. 100 10 10  So với nguồn A: LB(A)  40  20 log  10 log  L B(A)  30,915 dB = 3,09 B. 90 1 Khi tại B chịu tác động của cả 2 nguồn thì: IB  IB(O)  IB(A)  10LB 12  10 LB(O) 12  10 LB(A) 12 Thay số ta tính được LB = 3,125 B = 31,25 dB. Chọn A. Câu 5: (ĐH – 2015) Tại vị trí O trong một nhà máy, một còi báo cháy (xem là nguồn 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 không và gia tốc có độ lớn 0,4 m/s2 cho đến khi dừng lại tại N (cổng nhà máy). Biết NO = 10 m 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 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 nhất sau đây ? A. 27 s B. 32 s C. 47 s D. 25 s Hướng Dẫn: O N K M Bài toán cho biết thiết bị chuyển động từ M đến N theo hai giai đoạn với cùng gia tốc 0,4 m/s2 nên ban đầu từ M thiết bị chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4 m/s2 đến vị trí K nào đó, xong sau đó chuyển động chậm dần đều với với gia tốc 0,4 m/s2 rồi dừng lại tại cổng N. * Suy luận: Ta giả sử có 2 vật chuyển động nhanh dầu đều từ M và N tiến về K cùng gia tốc 0,4 m/s2 nên suy ra NK = MK và thời gian đi là như nhau. * Chứng minh: v Giai đoạn 1: Chuyển động NDĐ từ M về K → v K  v0  at1  v K  at1  t1  K . a v Giai đoạn 2: Chuyển động CDĐ từ K về N → v N  v K  at 2  0  v K  at 2  t 2  K → t1 = t2. a 1 1 NM Tổng quãng đường đi được là: NM  NO  OM  at12  at 22  at12  2t1  2 (*). 2 2 a OM OM OM  20  20 log   10  OM  100  MN  90 m Áp dụng ta có: L N  LM  20 log ON ON ON Thay MN = 90 m vào (*) ta có: 2t1  2 NM 90 2  30 s. a 0, 4 Chọn B. _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phương Pháp Giải Toán Sóng Âm Câu Lạc Bộ Yêu Vật Lý --- The end --Cám ơn các bạn đã bớt thời gian ra để đọc tài liệu của CLUB ! Chúc các bạn học tập tốt ! Mùa Thu Hà Nội – 01/11/2015 _______________________________________________________________________________________ Dũng KaKa – Hinta Vũ Ngọc Anh – K60 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
- Xem thêm -