Bài tập Cường độ sóng và năng lượng sóng lớp 10 (có lời giải)

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?

Biết cường độ ánh sáng của Mặt Trời đo được tại Trái Đất là 1,37.10³ W/m² và khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất là 1,50.10¹¹ m. Hãy tính công suất bức xạ sóng ánh sáng của Mặt Trời.

(a), Một cái loa có công suất 1W khi mở hết công suất. Cường độ âm tại điểm cách cái loa 4m là?

(b), Một chiếc loa phát ra âm thanh đẳng hướng trong không gian. Biết cường độ âm tại điểm cách loa 5m là 10^-5W/m². Tìm công suất của loa?

Một còi báo động phát sóng âm trong một môi trường đẳng hướng. Tại vị trí cách còi một khoảng 75,0m cường độ âm đo được bằng 0,010 W/m². Ở khoảng cách 15,0m cường độ âm bằng bao nhiêu?

Xét tại vị trí M cách nguồn âm điểm (nguồn phát sóng âm trong môi trường đồng chất, đẳng hướng) một khoảng 200m, cường độ âm đo được bằng 6,0.10^-5 W/m².

(a). Tính công suất của nguồn âm này.

(b). Cho biết công suất được thu nhận ở bề mặt một micro đặt tại vị trí M là 4,5.10^-9 W. Tính diện tích bề mặt của micro này.

Một điểm M cách nguồn âm một khoảng d có cường độ âm I, cho nguồn âm dịch chuyển xa điểm M một đoạn 50 m thì cường độ âm giảm 9 lần. Khoảng cách d ban đầu bằng bao nhiêu?

Một sóng có biên độ 5,00 cm và cường độ tương ứng là 200 W/m². Biết cường độ sóng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng.

(a) Nếu biên độ của sóng nói trên tăng lên thành 10,00 cm thì cường độ của sóng là bao nhiêu?

(b) Nếu cường độ của sóng giảm xuống còn 100 W/m² thì biên độ tương ứng là bao nhiêu?

Một bóng đèn công suất 100 W phát ra ánh sáng theo mọi phương. Coi bóng đèn là một điểm, hãy xác định cường độ sóng gây ra bởi bóng đèn tại một điểm cách bóng đèn 2,00 m.

Một sóng âm truyền từ một nguồn điểm trong không khí với công suất không đổi \(P = 0,8\pi {\rm{ W}}\). Coi sóng âm là sóng cầu và môi trường không hấp thụ âm. Xét hai điểm \(M\) và \(N\) lần lượt cách nguồn âm các khoảng \({r_M} = 2{\rm{ m}}\) và \({r_N} = 4{\rm{ m}}\).

Một sóng cơ truyền trên một sợi dây đàn hồi dài với tần số \(f = 10{\rm{ Hz}}\) và biên độ \(A = 4{\rm{ cm}}\). Khối lượng trên một đơn vị chiều dài của dây là \(\mu = 0,1{\rm{ kg/m}}\). Tốc độ truyền sóng trên dây là \(v = 5{\rm{ m/s}}\).

Sóng cầu truyền từ một nguồn điểm \(O\) ra môi trường đẳng hướng không hấp thụ năng lượng. Điểm \(A\) cách \(O\) một khoảng \({r_1}\), điểm \(B\) cách \(O\) một khoảng \({r_2}\). Biết cường độ sóng tại \(A\) là \({I_A} = 90{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\) và tại \(B\) là \({I_B} = 10{\rm{ mW/}}{{\rm{m}}^2}\).

Một nguồn âm phát sóng cầu đẳng hướng vào môi trường không hấp thụ âm. Tại điểm \(M\) cách nguồn âm \({d_1} = 10{\rm{ m}}\) có mức cường độ âm là \({L_M} = 80{\rm{ dB}}\). Biết cường độ âm chuẩn là \({I_0} = {10^{ - 12}}{\rm{ W/}}{{\rm{m}}^2}\).

Một sóng phẳng truyền trong môi trường đàn hồi có khối lượng riêng \(\rho = 1,2{\rm{ kg/}}{{\rm{m}}^3}\) với tốc độ \(v = 340{\rm{ m/s}}\). Tần số của sóng là \(f = 1000{\rm{ Hz}}\) và biên độ sóng là \(A = 2\mu {\rm{m}} = 2 \cdot {10^{ - 6}}{\rm{ m}}\).

Một nguồn âm điểm phát ra sóng âm đồng đều theo mọi hướng trong môi trường không hấp thụ âm. Một bề mặt diện tích \(S = 0,5{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}\) đặt vuông góc với phương truyền sóng tại vị trí cách nguồn \(r = 5{\rm{ m}}\). Năng lượng âm truyền qua diện tích \(S\) trong thời gian \(t = 10{\rm{ s}}\) là \(W = 0,02{\rm{ J}}\).

Một sóng cơ lan truyền trên mặt nước từ nguồn \(O\). Giả sử năng lượng sóng bảo toàn (sóng phẳng) và biên độ sóng tại nguồn là \({A_0} = 6{\rm{ mm}}\). Khi sóng truyền được quãng đường \(d\), năng lượng sóng bị hấp thụ \(19\% \) so với ban đầu.

Ba điểm O, A, B thẳng hàng theo đúng thứ tự đó cùng nằm trên một phương truyền sóng âm từ nguồn điểm \(O\). Mức cường độ âm tại \(A\) là \({L_A} = 40{\rm{ dB}}\), tại \(B\) là \({L_B} = 20{\rm{ dB}}\).

Sóng cơ truyền từ nguồn \(O\) lan truyền dưới dạng sóng cầu. Coi môi trường không hấp thụ và không phản xạ sóng. Tại điểm \(M\) cách \(O\) một khoảng \({r_1} = 1{\rm{ m}}\), biên độ sóng là \({A_1} = 4{\rm{ cm}}\). Tại điểm \(N\) cách \(O\) một khoảng \({r_2} = 4{\rm{ m}}\).

Một nguồn phát sóng âm đẳng hướng trong không khí với công suất \(P\). Hai điểm \(A\) và \(B\) nằm trên cùng một đường thẳng qua nguồn, ở cùng một phía so với nguồn. Biết mức cường độ âm tại \(A\) là \({L_A} = 50{\rm{ dB}}\) và tại \(B\) là \({L_B} = 30{\rm{ dB}}\).

Một nguồn âm điểm phát ra sóng âm với công suất \(P = 12,56{\rm{ W}}\) đẳng hướng trong môi trường không hấp thụ âm. Cường độ âm tại một điểm cách nguồn \(10{\rm{ m}}\) có giá trị bằng bao nhiêu \({\rm{W/}}{{\rm{m}}^2}\)? (Lấy \(\pi = 3,14\)).

Hai điểm \(M\) và \(N\) nằm trên cùng một phương truyền sóng từ một nguồn âm điểm. Biết mức cường độ âm tại \(M\) là \({L_M} = 60{\rm{ dB}}\) và tại \(N\) là \({L_N} = 40{\rm{ dB}}\). Tỉ số khoảng cách \(\frac{{ON}}{{OM}}\) từ nguồn đến hai điểm đó bằng bao nhiêu?