Tailieumoi.vn giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 10: Đặc trưng vật lý của âm chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Vật Lí 12 Bài 10: Đặc trưng vật lý của âm

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 10: Đặc trưng vật lý của âm

Bài 10.1 trang 26 SBT Vật Lí 12: Người có thể nghe được âm có tần số

A. từ $16Hz$ đến $20000Hz$.

B. từ thấp đến cao.

C. dưới $16Hz$.

D. trên $20000Hz$.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết phân loại sóng âm

Lời giải:

Người có thể nghe được âm có tần số từ $16Hz$ đến $20000Hz$.

Chọn A

Bài 10.2 trang 26 SBT Vật Lí 12: Chỉ ra phát biểu sai.

Bài 10.4 trang 27 SBT Vật Lí 12: Đơn vị của mức cường độ âm là

Bài 10.7 trang 27 SBT Vật Lí 12: Một sóng âm truyền trong một môi trường. Biết cường độ âm tại một điểm gấp $100$ lần cường độ âm chuẩn của âm đó thì mức cường độ âm tại điểm đó là

Bài 10.9 trang 27 SBT Vật Lí 12: Một âm có cường độ $10\mathrm{W}/m^2$ sẽ gây ra nhức tai. Giả sử một nguồn âm kích thước nhỏ $S$ đặt cách tai một khoảng $d=1m$.

a) Để âm do nguồn phát ra làm nhức tai, thì công suất $P$ của nguồn phải bằng bao nhiêu?

b) Giả sử nguồn có công suất đó. Hỏi mức cường độ âm do nguồn gây ra tại một điểm ở cách $1km$ là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm tại một điểm cách nguồn khoảng d: $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}$

Sử dụng công thức tính mức cường độ âm: $L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}(dB)$

Lời giải:

a) Cường độ âm tại một điểm cách nguồn khoảng d:

 $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}\Rightarrow P=4\pi d^2.I=4\pi 1^2.10=40\pi (\mathrm{W})$

b) Cường độ âm do nguồn gây ra tại một điểm ở cách $1km$ là

$I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}={\displaystyle \frac{40\pi }{4\pi {.1000}^2}}={10}^{-5}(\mathrm{W}/m^2)$

Mức cường độ âm tại đó là: $L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}=10\log {\displaystyle \frac{{10}^{-5}}{{10}^{-12}}}=70(dB)$

Bài 10.10 trang 28 SBT Vật Lí 12: Loa của một máy thu âm gia đình có công suất âm thanh $P=1\mathrm{W}$khi mở to hết công suất.

a) Tính mức cường độ âm do loa đó tạo ra tại một điểm ở trước máy $4m$.

b) Để ở tại điểm ấy, mức cường độ âm chỉ còn $70\mathrm{d}B$, phải giảm nhỏ công suất của loa bao nhiêu lần?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm tại một điểm cách nguồn khoảng $d$: $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}$

Sử dụng công thức tính mức cường độ âm: $L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}(dB)$

Lời giải:

a) Cường độ âm $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}={\displaystyle \frac{1}{4\pi {.4}^2}}\approx {5.10}^{-3}(\mathrm{W}/m^2)$

Mức cường độ âm: $L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}=10\log {\displaystyle \frac{{5.10}^{-3}}{{10}^{-12}}}\approx 97(dB)$

b) Cường độ âm $I^{\prime }$ ứng mức cường độ âm chỉ còn $70\mathrm{d}B$

 Ta có:

$\begin{array}{l}L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}\\ \iff 70=10\log {\displaystyle \frac{I}{{10}^{-12}}}\\ \Rightarrow I={10}^{-5}(\mathrm{W}/m^2)\end{array}$

Ta có

$\begin{array}{l}I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}\Rightarrow {\displaystyle \frac{P_1}{P_2}}={\displaystyle \frac{I_1}{I_2}}\\ ={\displaystyle \frac{{5.10}^{-3}}{{10}^{-5}}}=500\\ \Rightarrow P_2={\displaystyle \frac{P_1}{500}}\end{array}$

Vậy phải giảm nhỏ công suất của loa $500$ lần thì thỏa mãn yêu cầu bài toán.

Bài 10.11 trang 28 SBT Vật Lí 12: Mức cường độ âm do một nguồn $S$ gây ra tại một điểm $M$ là $L$; cho nguồn $S$ tiến lại gần $M$ một khoảng $D$ thì mức cường độ tăng thêm được $7\mathrm{d}B$.

a) Tính khoảng cách $R$ từ $S$ tới $M$, biết $D=62m$.

b) Biết mức cường độ âm tại $M$ là $73\mathrm{d}B$, hãy tính công suất của nguồn.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính cường độ âm tại một điểm cách nguồn khoảng d: $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}$

Sử dụng công thức tính mức cường độ âm: $L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}(dB)$

Lời giải:

a) Ta có $I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}}\Rightarrow {\displaystyle \frac{I_2}{I_1}}={\left({\displaystyle \frac{d_1}{d_2}}\right)}^2(1)$

$$\begin{gathered} L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}(dB) \\ \Rightarrow L_2-L_1=10\log {\displaystyle \frac{I_2}{I_1}}(2) \end{gathered}$$

Từ (1)(2)$\Rightarrow L_2-L_1=20\log {\displaystyle \frac{d_1}{d_2}}(dB)$

$\begin{array}{l}\Rightarrow L_2-L_1=20\log {\displaystyle \frac{R}{R-D}}\\ \iff 7=20\log {\displaystyle \frac{R}{R-62}}\Rightarrow R=112m\end{array}$

b) Ta có, mức cường độ âm:

$\begin{array}{l}L=10\log {\displaystyle \frac{I}{I_0}}(dB)\\ \iff 73=10\log {\displaystyle \frac{I}{{10}^{-12}}}\\ \Rightarrow I={2.10}^{-5}(\mathrm{W}/m^2)\end{array}$

Lại có:

$$\begin{gathered} I={\displaystyle \frac{P}{4\pi d^2}} \\ \Rightarrow P=4\pi d^{2}I \\ =4\pi {.112}^2.2{.10}^{-5}=3,15W \end{gathered}$$

Bài 10.12 trang 28 SBT Vật Lí 12: Trong một cuộc thí nghiệm nhằm xác định tốc độ âm trong không khí, có hai nhóm nhà vật lí cách nhau $18612m$. Mỗi nhóm luân phiên bắn một phát đại bác, để nhóm kia đo thời gian $t$ từ lúc thấy lửa tóe ra ở miệng súng, đến lúc nghe thấy tiếng nổ. Giá trị trung bình của các phép đo là $t=54,6\mathrm{s}$. Hỏi:

a) Việc bắn và đo luân phiên nhằm mục đích gì?

b) Tốc độ âm thanh trong các điều kiện của thí nghiệm là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Lời giải:

a) Việc bắn và đo luân phiên nhằm loại trừ ảnh hưởng của gió

b) Tốc độ âm thanh trong các điều kiện của thí nghiệm:

$v={\displaystyle \frac{s}{t}}={\displaystyle \frac{18612}{54,6}}=341m/s$

Bài 10.13 trang 28 SBT Vật Lí 12: Giả sử tốc độ âm trong không khí là $333m/s$. Một tia chớp lóe ra ở cách một khoảng $l$, và thời gian từ lúc chớp lóe đến lúc nghe thấy tiếng sấm là $t$.

a) Tìm hệ thức liên hệ giữa $l$ và $t$.

b) Nêu một quy tắc thực nghiệm để tính $l$ , khi đo được $t$.

Phương pháp giải:

a) Ta có: $l=vt=333t(m)\approx {\displaystyle \frac{1}{3}}(km)$

b) Quy tắc thực nghiệm: Số đo $l$ ra kilomet bằng ${\displaystyle \frac{1}{3}}$ số đo $t$ tính ra giây hay số đo thời gian $t$  bằng giây chia cho $3$ thì được số đo $l$ bằng kilomet.