Một còi báo động có kích thước nhỏ phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng. Ở vị trí cách còi một đoạn 15 m, cường độ sóng âm là 0,25 W/m2. Xem gần đúng sóng âm không bị môi trường hấp thụ. Ở khoảng cách nào từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m2?
Câu hỏi trong đề: Các dạng bài tập Mô tả sóng lớp 11 (có lời giải) !!
Quảng cáo
Trả lời:
Vì nguồn âm được xem như một điểm nên cường sộ sóng âm trên một mặt cầu có diện tích S = 4πr2 (hình 6.5) là như nhau, r là bán kính mặt cầu (khoảng cách từ điểm đang xét đến còi).
Tại vị trí r1 = 15 m và r2, ta có I1 = \(\frac{P}{{4{\rm{\pi r}}_1^2}}\) và I2 = \(\frac{P}{{4{\rm{\pi r}}_2^2}}\)
=> \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\) = \(\frac{{r_2^2}}{{r_1^2}};{r_2} = {r_1}.\sqrt {\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}} = 15\sqrt {\frac{{0,25}}{{0,010}}} = 75\;m\;\)
Vậy ở khoảng cách 75m tính từ vị trí của còi thì sóng âm có cường độ bằng 0,010 W/m2.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
Cường độ âm tại điểm \(M\) là \({10^{ - 4}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
Công suất phát âm của nguồn là \(4\pi \cdot {10^{ - 2}}{\rm{ W}}\).
Tại điểm \(N\) cách nguồn \({d_2} = 100{\rm{ m}}\), mức cường độ âm \({L_N}\) bằng \(60{\rm{ dB}}\).
Khoảng cách từ nguồn đến điểm có mức cường độ âm \(40{\rm{ dB}}\) là \(1000{\rm{ m}}\).
Lời giải
a) Đúng. \({L_M} = 10\log \left( {\frac{{{I_M}}}{{{I_0}}}} \right) = 80{\rm{ dB}} \Rightarrow \frac{{{I_M}}}{{{I_0}}} = {10^8} \Rightarrow {I_M} = {10^8} \cdot {10^{ - 12}} = {10^{ - 4}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
b) Đúng. Công suất \(P = {I_M} \cdot 4\pi d_1^2 = {10^{ - 4}} \cdot 4\pi \cdot {10^2} = 4\pi \cdot {10^{ - 2}}{\rm{ W}} \approx 0,126{\rm{ W}}\).
c) Đúng.
Khi khoảng cách tăng 10 lần (d2 = 10d1) cường độ âm giảm 100 lần. Do đó mức cường độ âm giảm 20 dB nên \({L_N} = 80 - 20 = 60{\rm{ dB}}\).
d) Đúng. So với \({L_M} = 80{\rm{ dB}}\), mức cường độ âm \(40{\rm{ dB}}\) giảm \(40{\rm{ dB}}\), tương ứng \(I\) giảm \({10^4}\) lần, nên khoảng cách tăng \(\sqrt {{{10}^4}} = 100\) lần: \(d = 10 \cdot 100 = 1000{\rm{ m}}\).
Câu 2
Cường độ âm tại vị trí diện tích \(S\) là \(4 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
Năng lượng âm truyền qua \(1{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}\) vuông góc với phương truyền sóng trong \(1{\rm{ s}}\) gọi là cường độ âm.
Công suất phát âm của nguồn là \(0,4\pi {\rm{ W}}\).
Nếu tăng gấp đôi diện tích \(S\) tại vị trí đó thì cường độ âm tại đó tăng gấp đôi.
Lời giải
a) Đúng. Công suất qua \(S\) là \({P_S} = \frac{W}{t} = \frac{{0,02}}{{10}} = 2 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W}}\).
Cường độ âm \(I = \frac{{{P_S}}}{S} = \frac{{2 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{0,5}} = 4 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).
b) Đúng. Đây là định nghĩa của cường độ âm.
c) Đúng. Công suất toàn phần của nguồn \(P = I \cdot 4\pi {r^2} = 4 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 4\pi \cdot {5^2} = 0,4\pi {\rm{ W}}\).
d) Sai. Cường độ âm \(I\) là đại lượng đặc trưng cho môi trường tại vị trí đó, không phụ thuộc vào diện tích \(S\) được chọn để hứng sóng.
Câu 3
Năng lượng sóng phân bố đều trên các mặt cầu đồng tâm.
Biên độ sóng cầu tỉ lệ nghịch với khoảng cách \(r\) đến nguồn.
Biên độ sóng tại \(N\) là \({A_2} = 1{\rm{ cm}}\).
Cường độ sóng tại \(N\) nhỏ hơn cường độ sóng tại \(M\) là \(4\) lần.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.