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
 I = Với R = 10m. Cứ sau mỗi 1 m thì công suất giảm đi 3% tức là còn lại 97%.
Do vậy công suất âm ở khoảng cách 10 m là P10 = 0,9710 P = 0,7374P
 P10 = 0,7374P = 4pR2I= 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
------> 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
x
d2
d1
O O’
B
A
M. N
Giải: Bước sóng l = 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)l= 0,5l = 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 = acos2pft 
 uAN = acos(2pft - ); uBN = acos(2pft - )
 Để tại N người đó không nghe được âm thì uAN và uBN ngược pha nhau: 
 - = (2k + 1) p -----> AN – BN = (k + 0,5)l
 ==> l = =(m) = (cm)
 -----> l = lmax khi k = 0 ----> lmax = 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
·
O
·
B
· M
·
A
 OA = R; OB = RB = R + r ; AB = AM = r OM = RM
 RM2 = R2 + r2.(*)
 LA = 10lg; LB = 10lg; LM = 10lg
Với I = 
LA - LB = 10lg-10lg = 10lg = 10lg 
LA - LB = 10dB ---->10lg = 10 ----->=10 ----> RB2 = 10RA2 
(R + r)2 = 10R2 ----> r2 +2rR – 9R2 = 0 ----> r = R(- 1) (**)
 RM2 = R2 + r2 = R2( 12 - 2)
LA – LM = 10lg=10lg=10lg(12-2) = 7,54 dB
-----> LM = LA – 7,54 = 32,46 dB. Chọn đáp án B