Đặc Trưng Vật Lí Của Âm: Vật lý 12 Bài 10

Vy - 31/03/2022

Tiếng đàn, tiếng hát, tiếng động vật kêu, tiếng bát đĩa,… đều là những âm thanh quen thuộc trong đời sống. Ở chương trình Vật lý 12, các em sẽ được học rõ hơn về khái niệm âm, nguồn âm và những đặc trưng vật lí của âm thanh. Bài viết dưới đây là những kiến thức về âm mà Team Marathon Education đã tổng hợp giúp các em củng cố kiến thức một cách hiệu quả.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 12: Sóng Cơ Là Gì? Sự Truyền Sóng Cơ

Khái niệm âm và nguồn âm

Âm là gì?

Âm hay sóng âm là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng hoặc khí.

Nguồn âm là gì?

Nguồn âm là những vật dao động và phát ra sóng âm. Khi đó, tần số âm phát ra sẽ bằng với tần số dao động của nguồn âm.

Phân loại âm thanh

Âm thanh thường được phân làm 3 loại với những đặc trưng khác nhau, bao gồm:

Loại âm thanh Hạ âm Âm thanh(âm nghe được) Siêu âm
Tần số f Nhỏ hơn 16Hz Trong khoảng từ 16Hz đến 20.000Hz Lớn hơn 20.000Hz
Mức độ nghe thấy của tai người Không nghe được (không cảm nhận được) Cảm nhận được Không nghe được(không cảm nhận được)
Ví dụ Một số loại vật như voi, chim, bồ câu,… Tiếng nói, nhạc cụ, loa,… Một số loài vật như dơi, cá heo, cào cào,…
chương trình học thử

Sự truyền âm

Môi trường truyền âm

Âm thanh truyền được trong các môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong môi trường chân không và không truyền qua được các chất xốp như bông, len,… Các chất này còn được gọi là chất cách âm.

>>> Xem thêm: Giao Thoa Sóng Là Gì? Lý Thuyết Và Công Thức Giao Thoa Sóng

Tốc độ truyền âm

Trong môi trường khác nhau âm thanh sẽ truyền đi với tốc độ khác nhau, xác định và hữu hạn đặc trưng cho từng môi trường.

Trong đó:

  • Tốc độ truyền âm trong chất rắn là lớn nhất, trong chất khí là nhỏ nhất
  • Âm truyền trong chất lỏng và khí là sóng dọc, âm truyền trong chất rắn gồm cả  sóng dọc và sóng ngang.

Dưới đây là tốc độ truyền âm trong một số chất:

Chất  Tốc độ truyền âm v (m/s)
Không khí 0oC 331
Không khí 25oC 346
Khí hidro 0oC 1280
Nước, nước biển 15oC 1500
Sắt  5850
Nhôm 6260

Các đặc trưng vật lí của âm

Các đặc trưng vật lí của âm thanh bao gồm: Tần số, cường độ và mức độ âm, đồ thị dao động của âm.

Tần số của âm

Tần số âm là đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

  • Ký hiệu tần số âm: f
  • Đơn vị: Hz

Cường độ và mức cường độ âm

Cường độ âm là đại lượng đặc trưng cho 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.

  • Kí hiệu sóng âm: I
  • Đơn vị: W/m2

Công thức tính cường độ âm:

I=\frac{W}{t.S}=\frac{P}{S}

Trong đó:

  • P : Công suất phát âm của nguồn (W)
  • S : Diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm (m2)
  • t : Thời gian truyền sóng âm

Mức cường độ âm là giá trị Logarit thập phân của tỉ số giữa cường độ âm đang xét I so với một giá trị cường độ âm chuẩn I.

  • Đơn vị: B (ben) hoặc dB (đề-xi-ben): 1B = 10dB
  • Công thức tính:
L(B)=lg\frac{I}{I_0} \text{ hoặc }L(dB)=10.log\frac{I}{I_0}

Thông thường, ở tần số âm f = 1000Hz thì I = 10-12 và là cường độ âm chuẩn.

Một số mức cường độ âm thường thấy:

Mức cường độ âm Loại âm thanh thường thấy
0 dB Ngưỡng nghe
30 Tiếng thì thầm
40 Tiếng nói chuyện bình thường
60 Tiếng ồn ào trong cửa hàng 
90 Tiếng ồn ngoài phố
120 Tiếng sét lớn, tiếng máy bay cất cánh
130 Ngưỡng đau, nhức tai

Đồ thị dao động của âm

Đồ thị dao động của âm va đặc trưng vật lí của âm
Đồ thị dao động của âm (Nguồn: Internet)

Âm cơ bản là âm có tần số nhỏ nhất do một nhạc cụ phát ra. Khi một nhạc cụ phát ra sóng âm có tần số f thì nhạc cụ đó cũng sẽ phát ra những sóng âm có tần số f là bội của f, các tần số f này được gọi là họa âm thứ k, với fk = kf

Lưu ý: Các họa âm của những nhạc cụ khác nhau có thể có cùng tần số âm nhưng có biên độ khác nhau, do vậy dù có số họa âm giống nhau nhưng ta vẫn phân biệt được âm này với âm khác nhờ độ thị dao động âm khác nhau.

Đồ thị dao động âm là một trong những đặc trưng vật lí của âm. Đây là tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm xác định, đồ thị dao động của âm là một đường phức tạp và có chu kì.

Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon Education

Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 6 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.

  • Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
  • Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.
  • Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
  • Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
  • Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.

Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K.

Các khóa học online tại Marathon Education

 

 

 

Các đặc trưng vật lí của âm là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình vật lý 12. Các em hãy thường xuyên theo dõi website Marathon Education để dễ dàng tham khảo những tài liệu Toán – Lý – Hóa chương trình cấp 3. Cũng đừng quên đăng ký lớp học livestream tại Marathon Education để học online ôn luyện hiệu quả ngay tại nhà các em nhé!

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM