Bài tập môn vật lý lớp 12 - Bài tập về sóng âm

Bài tập về sóng âm P-3 Câu 11: Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc gia đình là P. Cho rằng khi âm truyền đi thì cứ mỗi 1 m, năng lượng âm lại bị giảm 3% do sự hấp thụ của môi trường. Biết cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2. Mức cường độ âm lớn nhất ở khoảng cách 10m là 101,66 dB . Giá trị của P xấp xỉ là: A. 20W B. 18W C. 23W D. 25W

Giải: Cường độ âm tại M: MO = 10m tính theo công thức: lg = L = 10,166 B-----> I = 1,466.10-2 W

0I I

I = Với R = 10m. Cứ sau mỗi 1 m thì công suất giảm đi 3% tức là còn lại 97%. 2 10 4 R

P  Do vậy công suất âm ở khoảng cách 10 m là P10 = 0,9710 P = 0,7374P P10 = 0,7374P = 4R2I= 18,413 -----> P = 24,97 W = 25 W. Chọn đáp án D Câu 12: Một người bố trí một phòng nghe nhạc trong một căn phòng vuông người này bố trí 4 loa giống nhau coi như nguồn điểm ở 4 góc tường,các bức vách được lắp xốp để chống phản xạ.Do một trong 4 loa phải nhường vị trí để đặt chỗ lọ hoa trang trí,người này đã thay thế bằng một số lọ hoa nhỏ có công suất 1/8 loa ở góc tường và đạt vào trung điểm đường nối vị trí loa ở góc tường với tâm nhà.phải đặt thêm bao nhiêu loa nhỏ để người ngối ở tâm nhà nghe rõ như 4 loa đặt ở góc tường? A.2 B.4 C.8 D.6 Giải: Để người ngối ở tâm nhà nghe rõ như 4 loa đặt ở góc tường thì cường độ âm do các loa nhỏ gây ra ở tâm bằng cường độ âm do loa ban đầu gây ra ở tâm nhà.

I = = với P0 = 8P, R là khoảng cách từ tâm nhà đến góc tường 2 0 4 R

P 

4 4

2 R nP



------> 4n = 8 ------> n = 2. Đáp án A Câu 13: Hai nguồn phát sóng âm S1, S2 cách nhau 2m phát ra hai dao động âm cùng tần số f = 425Hz và cùng pha ban đầu. Người ta đặt ống nghe tại M nằm trên đường trung trực của S1, S2 cách trung điểm O của nó một đoạn 4m thì nghe âm rất to. Dịch ống nghe dọc theo đường thẳng vuông góc với OM đến vị trí N thì thì hầu như không nghe thấy âm nữa. Biết tốc độ truyền âm trong không khí là 340m/s. Đoạn MN bằng A. 0,4m B. 0,84m C. 0,48m D. 0,8m Giải: Bước sóng  = v/f = 0,8m. Tại N gần M nhất không nghe thấy âm Tức tại N là cực tiểu gần M nhất, ứng với k = 0 AN = d1; BN = d2 ----> d1 – d2 = (k + 0,5)= 0,5 = 0,4m d1 – d2 = 0,4 (*) Đặt MN = O’O = x, OH = 4m d12 = 42 + (1+x)2 ; d22 = 42 + (1-x)2 ---> d12 – d22 = 4x (**) Từ (*) và (**) -----> d1 + d2 = 10x ---> d1 = 5x + 0,2 d12 = 42 + (1+x)2 ----> (5x + 0,2)2 = 42 + (1+ x)2 ----> 24x2 = 16,96 -----> x = 0,8406m = 0,84m. Đáp án B

Câu 14: Hai nguồn âm giống nhau( cùng pha, cùng tần số, cùng biên độ) đặt tại A và B. Một người đứng tại điểm N có AN = 2m và BN = 1,625m. Biết tốc độ truyền âm trong không khí là 330m/s. Bước sóng dài nhất để người đó không nghe được âm do 2 nguồn phát ra là: A. 25cm. B. 37,5cm. C. 50cm. D. 75cm. Giải: Giả sử nguồn sóng âm có phương trình uA = uB = acos2ft

uAN = acos(2ft - ); uBN = acos(2ft - )  AN . 2

 BN . 2

Để tại N người đó không nghe được âm thì uAN và uBN ngược pha nhau:

- = (2k + 1)  -----> AN – BN = (k + 0,5)  AN . 2

 BN . 2

x

d2 d1

O O’ B A

M. N

ThuVienDeThi.com

==>  = = (m) = (cm) 5,0 

 k

BN AN

5,0 375 ,0  k 5,0 5, 37

 k ----->  = max khi k = 0 ----> max = 75 cm. Chọn đáp án D Câu 15: Một nguồn âm P phát ra âm đẳng hướng. Hai điểm A, B nằm cùng trên một phương truyền sóng có mức cường độ âm lần lượt là 40dB và 30dB. Điểm M nằm trong môi trường truyền sóng sao cho ∆AMB vuông cân ở A. Xác định mức cường độ âm tại M? A. 37,54dB B. 32,46dB C. 35,54dB D. 38,46dB Giải: Gọi P là công suất của nguồn âm OA = R; OB = RB = R + r ; AB = AM = r OM = RM RM2 = R2 + r2.(*)

LA = 10lg ; LB = 10lg ; LM = 10lg

0I I A

0I I B

0I IM

Với I = 2 4 R

P 

LA - LB = 10lg -10lg = 10lg = 10lg

0I I A

0I I B

B

A I I

2

2

A

B R R

LA - LB = 10dB ---->10lg = 10 -----> =10 ----> RB2 = 10RA2 2

2

A

B R R

2

2

A

B R R

(R + r)2 = 10R2 ----> r2 +2rR – 9R2 = 0 ----> r = R( - 1) (**) 10

RM2 = R2 + r2 = R2( 12 - 2 ) 10

LA – LM = 10lg =10lg =10lg(12-2 ) = 7,54 dB 2

2

A

M R R

2

2

R RM 10

-----> LM = LA – 7,54 = 32,46 dB. Chọn đáp án B

 O

 B

 M

 A

ThuVienDeThi.com