Giải KHTN 7 Bài 14 Chân trời sáng tạo: Phản xạ âm

Tóm tắt kiến thức cần nhớ trước khi làm bài

• Phản xạ âm: khi sóng âm gặp một bề mặt, một phần quay ngược trở lại môi trường cũ. Âm quay lại đó gọi là âm phản xạ.
• Vật phản xạ âm tốt: cứng, nhẵn, phẳng (tường gạch, kính, đá, kim loại, gạch men).
• Vật phản xạ âm kém (hấp thụ âm tốt): mềm, xốp, bề mặt gồ ghề (thảm, rèm nhung, mút xốp, đệm, cây cối).
• Tiếng vang: là âm phản xạ nghe được rõ ràng, tách biệt với âm phát ra trực tiếp. Muốn vậy, âm phản xạ phải đến tai chậm hơn âm trực tiếp ít nhất 1/15 giây.
• Ô nhiễm tiếng ồn: tiếng ồn to, kéo dài, gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ và sinh hoạt của con người.
• Ba hướng chống ô nhiễm tiếng ồn: giảm độ to ngay tại nguồn; phân tán âm trên đường truyền; ngăn chặn đường truyền âm bằng vật liệu cách âm.

Mở đầu trang 74: Vì sao sàn nhà hát trải thảm, trần và tường có cấu trúc đặc biệt?

Chi tiết lời giải xem tại: Mở đầu trang 74 KHTN 7.

Trả lời: Thảm, cùng các lớp vật liệu xốp, gồ ghề ở trần và tường, là những vật phản xạ âm kém. Chúng làm giảm âm phản xạ đến tai khán giả, nên không bị vang, tiếng đàn và giọng hát nghe rõ, gọn. Nếu sàn và tường đều nhẵn, cứng như gạch men thì âm dội đi dội lại rất nhiều, tiếng vọng chồng lên nhau, nghe lùng bùng.

1. Sự phản xạ âm

Câu hỏi thảo luận 1 trang 74 (thí nghiệm Hình 14.1)

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 1 trang 74. Thí nghiệm dùng hai ống nhựa đặt nghiêng, một bạn nói vào ống này, bạn kia áp tai vào ống còn lại, ở chỗ hai ống gặp nhau có đặt vật chắn.

• a) Có. Bạn B nghe được tiếng nói của bạn A khi có vật chắn đặt đúng chỗ hai ống gặp nhau.
• b) Âm từ miệng bạn A truyền dọc ống 1 tới vật chắn, bị phản xạ ở bề mặt vật chắn, rồi truyền dọc ống 2 tới tai bạn B. Khi vẽ, em vẽ hai đoạn: đoạn đi tới và đoạn phản xạ đi ra, đối xứng nhau qua vật chắn.
• c) Khi có vật cản, sóng âm gặp vật cản và bị phản xạ nên truyền theo hướng khác, đến được tai B. Khi bỏ vật cản đi, âm truyền thẳng theo hướng ống 1, không bị đổi hướng nên B gần như không nghe thấy gì.
• d) Với tấm kính mờ, quyển sách (cứng, phẳng) thì nghe rõ. Với tấm xốp, tấm thảm nhựa (mềm, xốp) thì nghe nhỏ hơn hẳn, vì các vật này phản xạ âm kém.

Lưu ý: ở ý c), đừng viết “không có vật cản thì sóng âm không truyền”. Sóng âm vẫn truyền, chỉ là không bị phản xạ về phía tai B.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 75 (Hình 14.2)

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 2 trang 75.

• Vật phản xạ âm tốt: gạch men, cửa kính (cứng, nhẵn).
• Vật phản xạ âm kém: tấm xốp, thảm len (mềm, xốp, nhiều lỗ nhỏ).

Mẹo nhớ: hãy nghĩ đến quả bóng. Ném bóng vào tường bê tông, bóng bật lại mạnh. Ném vào chiếc gối, bóng “chết” ngay. Sóng âm cũng vậy: vật cứng “trả” lại âm, vật mềm “nuốt” âm.

2. Một số hiện tượng về sóng âm

Câu hỏi thảo luận 3 trang 75: Ví dụ về tiếng vang

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 3 trang 75. Một số ví dụ: hét lớn trước vách núi hoặc thung lũng; nói to trong hang động rộng; gọi to ở giữa một hội trường, nhà thi đấu còn trống; la lên dưới gầm cầu vòm rộng; nói trong giếng sâu.

Luyện tập trang 76: Đứng cách vách đá tối thiểu bao nhiêu mét để nghe tiếng vang?

Xem thêm: Luyện tập trang 76. Đề cho: v = 343 m/s; thời gian trễ tối thiểu t = 1/15 s.

Bước 1 – Quãng đường âm đi được trong thời gian t:

s = v · t = 343 · (1/15) ≈ 22,87 m

Bước 2 – Hiểu đúng quãng đường này. Âm đi từ miệng tới vách đá rồi quay về tai, tức là đi hai lần khoảng cách d. Vì vậy:

2d = s ⇒ d = s/2 ≈ 22,87 / 2 ≈ 11,4 m

Đáp số: người đó phải đứng cách vách đá ít nhất khoảng 11,4 m.

Lỗi sai thường gặp: dừng ở 22,87 m và coi đó là khoảng cách tới vách đá. Đó mới là tổng quãng đường đi và về. Mẹo kiểm tra: bài nào có “phản xạ”, “dội lại”, “tiếng vang”, “siêu âm dò đáy biển” thì luôn có hệ số 2 trong quãng đường.

Vận dụng trang 76: Vì sao tường phòng thu âm dán xốp mềm, có gai và sần sùi?

Xem thêm: Vận dụng trang 76.

Trả lời: Xốp mềm, có gai và sần sùi phản xạ âm kém, hấp thụ âm tốt. Nhờ vậy âm do người thu phát ra ít bị dội lại micro, không tạo tiếng vang hay tiếng vọng lẫn vào bản ghi, âm thu được trong và sạch. Lớp xốp này còn giúp hạn chế tiếng ồn từ bên ngoài lọt vào phòng.

3. Ô nhiễm tiếng ồn

Câu hỏi thảo luận 4 trang 76 (Hình 14.4)

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 4 trang 76. Các nguồn tiếng ồn trong hình: máy khoan đường, tiếng rao của người bán hàng rong (qua loa), còi xe ô tô, cửa hàng mở nhạc to.

Câu hỏi thảo luận 5 trang 76: Tác hại của tiếng ồn

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 5 trang 76. Nên chia thành hai nhóm để câu trả lời mạch lạc:

• Với sức khoẻ: ù tai, giảm thính lực; khó ngủ, mất ngủ; mệt mỏi, căng thẳng, tăng huyết áp và nguy cơ bệnh tim mạch khi tiếp xúc lâu dài.
• Với sinh hoạt, học tập: khó tập trung, giảm hiệu quả học tập và lao động; dễ cáu gắt, ảnh hưởng quan hệ giữa mọi người; trẻ nhỏ sống trong môi trường ồn kéo dài có thể bị ảnh hưởng đến khả năng tiếp thu.

Câu hỏi thảo luận 6 trang 77: Biện pháp chống ô nhiễm tiếng ồn (Hình 14.5)

Xem thêm: Câu hỏi thảo luận 6 trang 77. Bảng phân loại gợi ý:

Nhóm biện pháp	Ví dụ trong hình / bổ sung
Giảm độ to của nguồn âm	Đi nhẹ, nói khẽ; giảm âm lượng loa, đài, tivi; bảo dưỡng máy móc cho chạy êm; cấm bấm còi trong khu dân cư, bệnh viện
Phân tán âm trên đường truyền	Trồng cây xanh dọc đường, quanh trường học; quy hoạch khu dân cư, nhà máy cách xa nhau
Ngăn chặn đường truyền âm bằng vật liệu cách âm	Cửa kính hai lớp, tường xốp, rèm dày; xây tường chắn âm dọc đường cao tốc; đeo nút tai chống ồn khi làm việc gần máy

Mẹo nhớ ba nhóm: “Nguồn – Đường – Tai”: chặn ngay ở nguồn, làm yếu trên đường đi, che chắn trước khi âm tới tai.

Giải bài tập trang 77

Bài 1: Vì sao cùng một căn phòng lúc nghe được tiếng vang, lúc không?

Xem thêm: Bài 1 trang 77. Ý giải thích gồm hai điều kiện:

• Phòng lớn, rộng, trống trải: tường cứng, nhẵn phản xạ âm tốt; tường ở xa nên âm phản xạ đến tai chậm hơn âm trực tiếp từ 1/15 s trở lên, vì thế nghe thành tiếng vang riêng.
• Khi phòng nhỏ lại, hoặc có nhiều đồ đạc, rèm, thảm, người ngồi: các vật mềm hấp thụ bớt âm, đồng thời bề mặt phản xạ ở gần hơn nên âm phản xạ đến gần như cùng lúc với âm trực tiếp. Tai ta không tách được hai âm, chỉ thấy tiếng nói to và rõ hơn chứ không có tiếng vang.

Bài 2: Phân loại vật phản xạ âm tốt, kém

Xem thêm: Bài 2 trang 77.

Phản xạ âm tốt	Phản xạ âm kém
Sàn gỗ, tường bê tông, bảng mica, tấm thép	Thảm cỏ, hàng cây, rèm nhung

Lí do: nhóm bên trái cứng và có bề mặt nhẵn; nhóm bên phải mềm, xốp hoặc gồ ghề (lá cây, sợi vải) nên hấp thụ và làm tán xạ âm.

Bài 3: Biện pháp chống ồn cho nhà ven quốc lộ và trong thị trấn đông đúc

Xem thêm: Bài 3 trang 77. Đây là câu mở, em trả lời theo từng nhóm:

• Nhà ven quốc lộ: lắp cửa kính hai lớp, đóng cửa khi xe cộ đông; treo rèm dày, ốp xốp, thảm ở tường và sàn phía mặt đường; trồng hàng cây xanh rậm hoặc xây tường rào cao trước nhà; bố trí phòng ngủ, phòng học ở phía xa đường.
• Nhà trong thị trấn đông đúc: nói khẽ, mở nhạc nhỏ, không bấm còi bừa bãi; cùng khu phố thống nhất giờ giấc sinh hoạt (nhất là giờ nghỉ trưa, ban đêm); trồng cây xanh ở vỉa hè, sân; kiến nghị hạn chế loa phát thanh, xe tải vào giờ nghỉ.

Bài tập tự luyện (có đáp án)

1. Một học sinh hét to trước vách núi cách mình 50 m. Cho tốc độ âm trong không khí là 340 m/s. Hỏi sau bao lâu thì nghe âm phản xạ? Có nghe được tiếng vang không?
   Đáp án: quãng đường âm đi là 2 · 50 = 100 m; t = 100/340 ≈ 0,29 s. Vì 0,29 s > 1/15 s ≈ 0,067 s nên nghe được tiếng vang.
2. Một bạn đứng trước bức tường và nghe tiếng vang sau 0,2 s kể từ lúc vỗ tay. Biết v = 340 m/s. Bạn đứng cách tường bao xa?
   Đáp án: quãng đường đi và về s = 340 · 0,2 = 68 m; khoảng cách d = 68/2 = 34 m.
3. Vì sao trong phòng karaoke người ta thường ốp tường bằng vật liệu xốp, bọc nỉ thay vì để tường gạch men?
   Đáp án: vật liệu xốp, nỉ phản xạ âm kém nên giảm tiếng vang, giọng hát rõ, đồng thời hạn chế tiếng ồn lan ra ngoài; gạch men phản xạ âm tốt sẽ gây vang, nghe lùng bùng.

Tài liệu cùng bài và các bài liền kề

• Lý thuyết KHTN 7 Bài 14: Phản xạ âm
• SBT KHTN 7 Bài 14: Phản xạ âm
• 20 câu trắc nghiệm KHTN 7 Bài 14 có đáp án
• Bài 13: Độ to và độ cao của âm
• Bài 15: Ánh sáng, tia sáng
• Giải SGK Khoa học tự nhiên 7 – Chân trời sáng tạo (mục lục cả sách)

Câu hỏi thường gặp

Vì sao khoảng cách tối thiểu để nghe tiếng vang chỉ khoảng 11,4 m mà không phải 22,87 m?

Vì 22,87 m là tổng quãng đường âm đi (từ nguồn đến vật phản xạ rồi quay lại tai). Khoảng cách tới vật phản xạ chỉ bằng một nửa: 22,87 : 2 ≈ 11,4 m.

Điều kiện để nghe được tiếng vang là gì?

Âm phản xạ phải đến tai chậm hơn âm phát ra trực tiếp ít nhất 1/15 giây và đủ lớn để nghe rõ, nên vật phản xạ phải cứng, nhẵn và đứng đủ xa.

Vật nào phản xạ âm tốt, vật nào phản xạ âm kém?

Vật cứng, nhẵn như tường bê tông, kính, gạch men, tấm thép phản xạ âm tốt. Vật mềm, xốp, gồ ghề như thảm, rèm nhung, mút xốp, cây cối phản xạ âm kém.

Có mấy hướng chống ô nhiễm tiếng ồn?

Có ba hướng: giảm độ to của nguồn âm, làm phân tán âm trên đường truyền, và ngăn chặn đường truyền âm bằng vật liệu cách âm.

Bài học liên quan

• Chọn đáp án sai về thiết bị bắn tốc độ trong giao thông
• Dụng cụ đo tốc độ của vật chuyển động trong phòng thí nghiệm
• Trường hợp nào sau đây có phản xạ khuếch tán? Cách nhận biết
• Đồ thị quãng đường – thời gian mô tả điều gì? Cách đọc và ví dụ
• Nêu một số ví dụ chứng tỏ sóng âm truyền được trong chất lỏng
• Đặc điểm của electron: mang điện tích âm hay dương, khối lượng bao nhiêu?