Trả lời nhanh
Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số dao động của nguồn âm. Nguồn dao động càng nhanh (tần số càng lớn) thì âm phát ra càng cao (càng bổng); dao động càng chậm (tần số càng nhỏ) thì âm càng thấp (càng trầm). Độ đàn hồi hay biên độ không phải yếu tố quyết định trực tiếp độ cao.
Tần số là gì? Liên hệ với độ cao của âm
Tần số là số dao động của vật trong một giây, đơn vị là héc (kí hiệu Hz). Công thức: tần số = số dao động ÷ thời gian dao động (giây).
- Tần số lớn → vật dao động nhanh → âm cao (bổng).
- Tần số nhỏ → vật dao động chậm → âm thấp (trầm).
Tai người bình thường nghe được âm có tần số khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz. Dưới 20 Hz là hạ âm, trên 20 000 Hz là siêu âm.
Vì sao không phải các yếu tố khác?
Khi gặp câu hỏi trắc nghiệm có các phương án như độ đàn hồi, biên độ, kích thước hay chất liệu của nguồn âm, em hãy nhớ: các yếu tố này chỉ ảnh hưởng gián tiếp (làm thay đổi tần số) hoặc quyết định đại lượng khác.
| Yếu tố | Quyết định điều gì? |
|---|---|
| Tần số dao động | Độ cao (bổng – trầm) của âm |
| Biên độ dao động | Độ to (to – nhỏ) của âm |
| Chất liệu, hình dạng nguồn âm | Âm sắc (một phần), và gián tiếp làm đổi tần số |
| Độ đàn hồi | Không trực tiếp quyết định độ cao; chỉ là một đặc tính của vật |
Vì vậy, nếu đề cho phương án “độ đàn hồi của nguồn âm”, đó là phương án nhiễu. Đáp án đúng luôn là tần số dao động của nguồn âm.
Ví dụ thực tế dễ nhớ
- Thước nhựa kẹp mép bàn: phần thước nhô ra càng ngắn, thước dao động càng nhanh, tiếng “vo vo” càng cao.
- Đàn ghi-ta: dây càng ngắn, càng căng, càng mảnh thì tần số càng lớn, âm càng cao. Vặn khoá đàn làm dây căng hơn → âm cao lên.
- Chai thuỷ tinh đổ nước: chai ít nước, cột không khí dài, dao động chậm → âm trầm; chai nhiều nước → âm cao hơn khi thổi vào miệng chai.
- Giọng nói: giọng nữ, giọng trẻ em thường cao hơn giọng nam trưởng thành vì dây thanh dao động nhanh hơn.
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo: “Cao – Tần số; To – Biên độ”. Chữ cao đi với tần số, chữ to đi với biên độ.
- Lỗi 1: nhầm “âm cao” với “âm to”. Hát to chưa chắc hát cao; một tiếng thì thầm vẫn có thể là âm cao.
- Lỗi 2: quên đổi đơn vị thời gian về giây khi tính tần số.
- Lỗi 3: cho rằng vật dao động mạnh hơn thì âm cao hơn. Dao động mạnh chỉ làm âm to hơn.
Bài luyện tập có đáp án
Bài 1. Một dây đàn thực hiện 600 dao động trong 2 giây. Tính tần số và cho biết âm này cao hay thấp hơn âm của dây khác có tần số 220 Hz.
Đáp án: f = 600 ÷ 2 = 300 Hz. Vì 300 Hz > 220 Hz nên âm này cao hơn.
Bài 2. Con muỗi vỗ cánh 3 000 dao động trong 10 giây, con ong vỗ cánh 2 000 dao động trong 10 giây. Con nào phát ra tiếng vo ve cao hơn?
Đáp án: Muỗi: 3 000 ÷ 10 = 300 Hz; ong: 2 000 ÷ 10 = 200 Hz. Muỗi có tần số lớn hơn nên tiếng vo ve của muỗi cao hơn.
Bài 3. Gảy mạnh rồi gảy nhẹ cùng một dây đàn. Độ cao của âm có thay đổi không? Vì sao?
Đáp án: Không đổi, vì cùng một dây nên tần số như nhau; gảy mạnh chỉ làm biên độ lớn hơn nên âm to hơn.
Câu hỏi thường gặp
Độ cao của âm phụ thuộc vào yếu tố nào?
Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số dao động của nguồn âm. Tần số càng lớn, âm càng cao; tần số càng nhỏ, âm càng thấp.
Đơn vị của tần số là gì?
Đơn vị của tần số là héc, kí hiệu Hz. 1 Hz ứng với một dao động trong một giây.
Độ cao và độ to của âm khác nhau thế nào?
Độ cao do tần số quyết định (bổng hay trầm), còn độ to do biên độ dao động quyết định (to hay nhỏ).
Tai người nghe được âm có tần số trong khoảng nào?
Tai người bình thường nghe được âm có tần số khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.