Công thức sóng âm và các dạng bài tập sóng hay gặp có lời giải chi tiết

1.2 Công thức tính mức cường độ âm thông qua khoảng cách trên một đoạn AB cho trước

Xin chào các bạn, trong bài viết hôm nay HocThatGioi sẽ trình bày đến với các bạn về một số công thức Sóng âm và tổng hợp các bài tập về sóng âm hay xuất hiện trong các đề thi THPTQG để các bạn rèn luyện và củng cố thêm kiến thức. Hãy cùng HocThatGioi theo dõi hết bài viết bên dưới để học hiệu quả hơn nhé!

1. Công thức sóng âm trọng tâm

Về công thức sóng âm thì các bạn cần nên nhớ 3 công thức bên dưới để áp dụng vào bài tập cho dễ dàng nhé.

1.1 Công thức tính mức cường độ âm thông thường

Công thức tính mức cường độ âm dưới đây là dạng công thức hay gặp nhất và tính mức cường độ thông qua cường độ âm với cường độ âm chuẩn.

Mức cường độ âm

L=log\frac{I}{I_{0}}

(Đối với đơn vị B)

L=10log\frac{I}{I_{0}}

(Đối với đơn vị dB)

Trong đó:

L

là mức cường độ âm (B hoặc dB)

I

là cường độ âm

{\frac{W}{m^{2}}}

I_{0}

là cường độ âm chuẩn

{\frac{W}{m^{2}}}

Giá trị của

I_{0}=I_{0}=10^{-12} {\frac{W}{m^{2}}}

1.2 Công thức tính mức cường độ âm thông qua khoảng cách trên một đoạn AB cho trước

Sau đây là cách tính mức cường âm thông qua khoảng cách từ điểm đến nguồn.

Mức cường độ âm

L=log\frac{r_{2}^{2}}{r_{1}^{1}}

(Đối với đơn vị B).

L=20 log\frac{r_{2}}{r_{1}}

(Đối với đơn vị dB).

Trong đó:

L_{AB}

là mức cường độ âm (B hoặc dB).

r_{1}

khoảng cách từ A đến nguồn sóng.

r_{2}

khoảng cách từ B đến nguồn sóng.

1.3 Công thức tính cường độ âm thông qua công suất

Nếu nguồn âm có công suất P phát sóng cầu ra không gian thì cường độ âm tại điểm nguồn đước tính bởi công thức sau đây.

Cường độ âm

I=\frac{P}{4\pi r^{2}}

Trong đó:

I

là cường độ âm

{\frac{W}{m^{2}}}

.

P

là công suất phát sóng (W).

r

là khoảng cách từ điểm đến nguồn sóng (m).

2. Các dạng bài tập hay gặp

Đối với sóng âm thì chủ yếu các dạng bài tập hay xuất hiện trong đề thi thường ở mức độ cơ bản hoặc vận dụng. Do đó, các bạn chỉ cần nắm vững những công thức bên trên thì sẽ giải quyết được bài toán. Nhưng đừng vì thế mà chủ quan không luyện tập các bài bên dưới nhé!

Câu 1: Một loa phát thanh có công suất 1 W phát sóng cầu ra không gian. Tại điểm cách loa 1m thì cường độ bằng bao nhiêu ?

  • a. 0,08

    {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • b. 0,07

    {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • c. 0,09

    {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • d. 0,06

    {\frac{W}{m^{2}}}

    .

Áp dụng công thức:

I=\frac{P}{4\pi r^{2}}=\frac{1}{4\pi 1^{2}}= 0,08 {\frac{W}{m^{2}}}

.
Chọn đáp án A.

Câu 2: Cường độ âm chuẩn

I_{0}= 10^{-12} {\frac{W}{m^{2}}}

. Tại một điểm có cường độ âm bằng

10^{-5} \frac{W^{2}}{m}

thì mức cường độ âm tại điểm đó bằng bao nhiêu ?

  • a. 5 B

  • b. 50 B

  • c. 7 B

  • d. 70 B

Theo đề bài ta có:
Cường độ âm tại một điểm là

10^{-5} {\frac{W}{m^{2}}}

.
Mức cường độ âm là:

L=log(\frac{I}{I_{0}}) =log(\frac{10^{-5}}{10^{-12}})= 7B

Chọn đáp án C.

Câu 3:Tại một điểm M có mức cường độ âm bằng 50 dB. Biết cường độ âm chuẩn

I_{0}=10^{-12} \frac{W}{m^{2}}

. Cường độ âm tại M là bao nhiêu ?

  • a.

    10^{-3} {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • b.

    10^{-7} {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • c.

    10^{-5} {\frac{W}{m^{2}}}

    .

  • d.

    10^{-4} {\frac{W}{m^{2}}}

    .

Theo đề ta có:
Mức cường độ âm là 50 dB= 5 B.
Ta tính cường độ âm thông qua công thức tính mức cường độ âm

L=log(\frac{I}{I_{0}})\Leftrightarrow 5=log(\frac{I}{10^{-12}})

\rightarrow I= 10^{-7} \frac{W}{m^{2}}

Chọn đáp án B.

Cậu 4: Nếu cường độ âm tại một điểm tăng lên 100 lần thì mức cường độ âm tại điểm đó như thế nào ?

  • a. Tăng lên 100 lần.

  • b. Tăng lên 20 dB.

  • c. Tăng lên 10 dB.

  • d. Giảm đi 100 lần.

Ban đầu mức cường độ âm là:

L=log(\frac{I}{I_{0}})

Sau khi tăng cường độ âm lên 100 lần tức là

I^{‘}= 100 I

.
Khi đó mức cường độ âm sẽ là:

L^{‘}=log(\frac{{I}}{I_{0}}) \Leftrightarrow L=log(\frac{100 I}{I_{0}})

.
Ta có:

L^{‘}- L= log(\frac{100I}{I_{0}})- log(\frac{I}{I_{0}}) = log 100= 2 B=20 dB

Chọn đáp án B.

Câu 5: Một nguồn âm có công suất không đổi phát sóng cầu ra không gian. Tại điểm M cách nguồn một đoạn 4m có cường độ âm bằng I. Điển B cách nguồn âm 8m có cường độ âm bằng bao nhiêu ?

  • a.

    \frac{I}{2}

  • b.

    \frac{I}{4}

  • c.

    2I

  • d.

    4I

Theo đề ta thấy chỉ có r thay đổi nên ta dùng phương pháp tỉ lệ.
Thông qua công thức tính cường độ âm tại 1 điểm:

I=\frac{P}{4\pi r^{2}}

Ta thấy

I

tỉ lệ nghịch với

r^{2}

nên ta có được tỉ lệ sau

\frac{I_{N}}{I_{M}}=\frac{r_{M}^{2}}{r_{N}^{2}}

\Leftrightarrow \frac{I_{N}}{I}=\frac{4^{2}}{8^{2}}\rightarrow I_{N}=\frac{I}{4}

Chọn đáp B.

Như vậy, bài viết về Công thức sóng âm và các dạng bài tập hay gặp của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết, hi vọng sẽ đem đến cho các bạn nhiều kiến thức hay bổ ích. Đừng quên Like và Share để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học thật tốt nhé!

Bài viết khác liên quan đến sóng cơ và sóng âm