Biên độ dao động – âm to, âm nhỏ
Trước hết, chúng ta cần tìm hiểu dao động là gì? Ảnh hưởng của biên độ dao động đến với độ to của âm như thế nào? Mới có thể hiểu rõ được độ to của âm thanh.
Biên độ dao động là độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng. Hiểu theo cách khác thì trong quá trình dao động, độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí cân bằng của vật sẽ được gọi là biên độ giao động.
Biên độ giao động càng lớn thì âm do vật đó phát ra sẽ càng to. Ngược lại, khi biên độ giao động của vật càng nhỏ thì vật sẽ phát ra âm thanh càng bé. Chính vì vậy, có thể nói rằng độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động của vật.
Một ví dụ điển hình cho thấy độ to của âm phụ thuộc vào biên độ dao động mà chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy nhất đó chính là chiếc trống trường. Khi không có tác động ngoại lực, mặt trống sẽ nằm ở vị trí cân bằng.
Khi tác động vào đó một lực (dùng dùi trống đánh vào mặt trống), mặt trống sẽ di chuyển tạo nên những biên độ dao động. Mặt trống rung chuyển càng nhiều thì âm thanh phát ra càng lớn. Chứng tỏ biên độ dao động ảnh hưởng trực tiếp đến độ to của âm.
Khi vật ở vị trí cân bằng, biên độ dao động lúc này sẽ bằng không và không gây ra âm thanh.
Độ to của âm
Trong cuộc sống, âm thanh có độ to nhỏ không giống nhau. Sau khi đã tìm hiểu về biên độ dao động ảnh hưởng lên âm thanh. Chúng ta sẽ cùng nhau tiếp tục tìm hiểu về độ to của âm thanh.
Độ to của âm là gì?
Độ to của âm được đo bằng đơn vị đêxiben (kí hiệu: dB).
Ngoài dB, độ to của âm thanh còn được kí hiệu bằng nhiều đơn vị khác, tuy nhiên trong chương trình vật lý 7, các em chỉ sử dụng đơn vị chủ yếu là dB.
Âm thanh mà tai chúng ta có thể nghe được chỉ nằm trong khoảng nhất định chứ không phải bất kỳ mức âm thanh nào con người cũng có thể nghe. Mức phù hợp đó là 70dB. Khi độ to của âm càng lớn (không được quá 70dB) thì ta sẽ có thể nghe âm càng rõ.
Nếu độ to của âm quá 70dB và diễn ra trong một thời gian dài thì ta nghe không còn rõ và dễ chịu nữa. Độ to của âm ở mức 70dB được gọi là giới hạn về ô nhiễm tiếng ồn.
Khi độ to của âm bằng hoặc lớn hơn 130dB, mức âm thanh này sẽ làm cho tai chúng ta cảm thấy nhức nhối, khó chịu và có thể dẫn đến tình trạng điếc tai. Độ to của âm ở mức 130dB này được gọi là ngưỡng đau có thể làm điếc tai.
Âm thanh hiện diện xung quanh chúng ta, có thể nhỏ hoặc to. Tuy nhiên, không phải âm thanh nào con người cũng có thể nghe được. Chính vì vậy, để đo độ lớn của âm thanh, người ta phải sử dụng đến máy chuyên dụng.
Độ to của âm phụ thuộc vào yếu tố nào
Độ to của âm phụ phụ thuộc vào biên độ dao động của vật.
Âm càng to khi biên độ dao động của vật càng lớn. Ngược lại, khi biên độ dao động của vật càng nhỏ thì âm phát ra càng nhỏ.
Độ to của một số âm
Để nhận biết được độ to nhỏ của những âm thanh khác nhau, những nhà nghiên cứu đã đưa ra một bảng âm thanh thông dụng được phát ra từ những vật, hoạt động thường ngày của con người. Nhờ vậy giúp ta phân biệt được âm thanh phát ra từ đó có mức độ là bao nhiêu.
Phương pháp giải bài tập về độ to của âm
Dưới đây sẽ là một số dạng bài tập về độ to của âm mà các em thường gặp và phương pháp giải.
Dạng 1: Xác định biên độ dao động.
Để xác định biên độ dao động cần dựa vào định nghĩa của biên độ dao động.
Chú ý: Biên độ dao động không phải là khoảng cách lớn nhất của vật so với vị trí đứng yên cân bằng mà là độ lệch lớn nhất của vật so với vị trí đứng yên cân bằng ban đầu.
Ở dạng này, các bài tập thường sẽ liên quan đến con lắc nên các em cần phải quan sát vị trí và tìm ra được biên độ dao động của vật. Biên độ có dao động lớn nhất chính là khoảng cách từ con lắc đến vị trí cân bằng xa nhất.
Dạng 2. Giải thích một số hiện tượng trong đời sống thực tế
Ở dạng này, các em cần phải dựa vào đặc điểm để trả lời:
-
Âm phát ra càng to khi biên độ dao động của vật càng lớn.
-
Âm phát ra càng nhỏ khi biên độ dao động của vật càng nhỏ.
Để giải quyết các bài tập ở dạng này, các em cần phải nắm chắc lý thuyết nhé!
Dạng 3. Xác định âm thanh
Tương tự như dạng 2, ở dạng này các em cũng cần phải nắm được kiến thức lý thuyết. Dựa vào giới hạn về ô nhiễm tiếng ồn (70dB) và ngưỡng đau (130dB) đã được nói trên, từ đó xác định được đâu là âm thanh có thể nghe được bình thường, và đâu là âm thanh không thể nghe được.
Dạng bài tập này thuộc dạng kết hợp với thực tế cuộc sống, vì thế hãy nắm chắc giới hạn độ to của âm thanh để có thể áp dụng vào thực tế.
Bài tập độ to của âm
Câu 1: Âm do một vật phát ra càng nhỏ khi:
A. Vật dao động càng chậm
B. Biên độ dao động càng nhỏ
C. Tần số dao động càng nhỏ
D. Vật dao động càng nhỏ
Câu 2: Độ lệch lớn nhất của vật dao động so với vị trí cân bằng của nó được gọi là:
A. Chu kỳ dao động
B. Tần số dao động
C. Biên độ dao động
D. Tốc độ dao động
Câu 3: Khi truyền đi xa, đại lượng nào sau đây của âm đã thay đổi ?
A. Biên độ và tần số dao động của âm
B. Tần số dao động của âm
C. Vận tốc truyền âm
D. Biên độ dao động của âm
Câu 4: Ngưỡng đau (làm đau nhức tai) của con người vào khoảng;
A. 130dB
B. 120dB
C. 140dB
D. 150dB
Câu 5: Biên độ dao động của âm càng lớn khi
A. Vật dao động với tần số càng lớn
B. Vật dao động càng chậm
C. Vật dao động càng nhanh
D. Vật dao động càng mạnh
Câu 6: Vật phát ra âm to hơn khi nào?
A. Khi vật dao động nhanh hơn
B. Khi vật dao động mạnh hơn
C. Khi tần số dao động lớn hơn
D. Cả 3 trường hợp trên đều đúng
Câu 7: Biên độ dao động là gì?
A. Là số dao động trong một giây
B. Là độ lệch của vật trong một giây
C. Là khoảng cách lớn nhất giữa hai vị trí mà vật dao động thực hiện được
D. Là độ lệch lớn nhất so với vị trí cân bằng khi vật dao động.
Câu 8: Độ to của âm phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây?
A. Tốc độ dao động
B. Biên độ dao động
C. Tốc độ dao động
D. Thời gian dao động
Câu 9: Chọn câu trả lời đúng “Tại sao khi nói chuyện trong phòng kín ta thường nghe to hơn trong phòng không kín?”
A. Vì phòng kín nên âm không lọt ra ngoài được do đó mà ta nghe rõ hơn
B. Vì phòng hở luôn luôn có sự đối lưu của không khí do đó không khí sẽ mang âm đi xa làm giảm độ to của âm, vì vậy mà tai ta nghe không được rõ
C. Vì phòng kín thường yên tĩnh hơn do đó tai ta nghe rõ hơn
D. Cả 3 câu trên đều đúng
Câu 10: Chọn câu trả lời đúng Tại sao khi đứng tại sân ga ta nghe tiếng còi rời ga phát ra nhỏ dần, còn khi tàu đến ga thì âm thanh lớn dần?
A. Vì đó là dấu hiệu để phân biệt tàu đến và tàu đi
B. Vì tàu đến là khoảng cách giữa ta và tàu mỗi lúc một gần do đó mà ta nghe to hơn còn tàu đi khoảng cách mỗi lúc một xa nên ta nghe nhỏ hơn
C. Cả hai câu trên đều sai
D. Cả hai câu trên đều đúng
ĐÁP ÁN:
-
B
-
C
-
D
-
A
-
D
-
B
-
D
-
B
-
D
-
B
Kết luận
Bài viết trên đã tổng hợp đầy đủ các kiến thức về độ to của âm và một số dạng bài tập thường gặp khi học trong chương trình vật lý 7. Hy vọng rằng, thông qua bài viết này các em đã có thể hiểu rõ hơn về âm thanh cũng như áp dụng được nó bên ngoài cuộc sống. Cảm ơn các em đã theo dõi bài viết.
