Lý thuyết độ cao của âm và bài tập vận dụng (vật lý 7)

Trong chương trình vật lý 7, các em sẽ được tìm hiểu rất nhiều về âm thanh và những điều thú vị xung quanh chúng. Hôm nay, Monkey sẽ giới thiệu cho các em những kiến thức về độ cao của âm là gì? Công thức tính cũng như những yếu tố phân biệt âm khác nhau. Tất cả sẽ có trong bài viết dưới đây.

Độ cao của âm là gì?

Âm thanh Open xung quanh tất cả chúng ta, hoàn toàn có thể là từ lời nói hoặc từ những dụng cụ âm nhạc. Tuy nhiên, âm thanh sẽ có độ trầm, bổng khác nhau, bởi chúng được quyết định hành động từ những đặc trưng vật lý của âm, được gọi là tần số .

Độ cao của âm thanh sẽ phụ thuộc vào tần số hay số dao động trong mỗi giây của vật phát ra âm thanh đó.

Bạn đang đọc: Lý thuyết độ cao của âm và bài tập vận dụng (vật lý 7)

Ví dụ : Khi căng dây đàn và gảy mạnh vào nó thì tần số xê dịch của dây đàn lớn, âm phát ra càng cao .

Tần số âm

Tần số âm là tần số mà con người hoàn toàn có thể nghe được, nằm trong khoảng chừng 20H z đến 20 kHz. Tần số âm thanh là đại lượng quyết định hành động hầu hết đến cao độ
Đơn vị chuẩn là Hertz ( viết tắt là Hz ) .

Độ cao của âm phụ thuộc vào tần số

Như đã ra mắt ở phần định nghĩa, độ cao của âm sẽ nhờ vào vào tần số. Độ xê dịch của vật làm phát ra những âm thanh khác nhau, và chúng sẽ ảnh hưởng tác động tới độ cao khác nhau .

• Khi vật giao động nhanh và có tần số giao động khá lớn ( nghĩa là trong một đơn vị chức năng thời hạn vật thực thi nhiều xê dịch ), thì âm phát ra sẽ được gọi là âm càng cao hay là âm càng bổng .
• Khi vật xê dịch chậm và tần số giao động khá nhỏ ( nghĩa là trong một đơn vị chức năng thời hạn vật triển khai ít xê dịch ), thì âm phát ra sẽ được gọi là âm càng trầm hay âm càng thấp .

Vật triển khai một giao động có nghĩa là : khi vật đi được quãng đường kể từ lúc khởi đầu giao động cho đến khi nó lặp lại vị trí như cũ .
Tần số : là số xê dịch mà vật thực thi được trong 1 s .

Công thức tính tần số dao động

f = n/t

Trong đó:

f : tần số xê dịch ( Hz )
n : số xê dịch
t : thời hạn vật thực thi được trên n giao động ( s )
Đơn vị : đơn vị chức năng của tần số giao động là Héc ( Kí hiệu : Hz )

Âm cao (âm bổng), âm thấp (âm trầm) 

• Âm cao (âm bổng): Khi vật thực hiện dao động càng nhanh (tần số dao động càng lớn) thì âm phát ra sẽ càng cao (càng bổng).

• Âm thấp (âm trầm): Khi vật thực hiện dao động càng chậm (tần số dao động càng nhỏ) thì âm phát ra sẽ càng thấp (càng trầm).

Một số quan tâm :

• Với những âm có tần số nhỏ hơn 20Hz được gọi là hạ âm.

• Với những âm có tần số lớn hơn 20000Hz được gọi là siêu âm.

• Tần số nằm trong khoảng chừng từ 20H z đến 20000H z là tần số thường thì mà tai người hoàn toàn có thể nghe được .
• Một số động vật hoang dã hoàn toàn có thể nghe được hạ âm và siêu âm ( dơi, chó, cá heo, … ) .

Xem thêm: Ánh sáng là gì? Tìm hiểu kiến thức về ánh sáng từ A-Z

Yếu tố phân biệt các âm khác nhau

Để hoàn toàn có thể phân biệt được những âm khác nhau, ta cần dựa vào 3 đặc trưng sinh lí của âm, gồm có : độ cao, độ to và âm sắc .

Độ cao của âm

• Đây là một đặc trưng sinh lí của âm, gắn liền với tần số của âm .
• Khi tần số càng lớn thì âm nghe càng cao. trái lại, âm nghe được sẽ càng thấp khi tần số càng nhỏ .

Độ to của âm

• Độ to của âm là khái niệm về đặc trưng sinh lí của âm, gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm. Tuy nhiên, số đo độ to của âm không hề đo dựa trên mức cường độ âm .
• Độ to của âm sẽ nhờ vào vào tần số âm, cường độ âm và mức cường độ âm .
• Âm nghe càng lớn nếu cường độ âm càng lớn .
• Âm có cường độ âm nhỏ nhất mà tai ta có cảm xúc nghe được, được gọi là ngưỡng nghe .
• Âm có cường độ âm lên tới 10W / mét vuông, tai ta nghe có cảm xúc nhói so với mọi tần số được gọi là ngưỡng đau .

Âm sắc của âm

• Âm sắc của âm thường khác nhau và rất dễ để nghe được, ví dụ khi những loại nhạc cụ khác nhau phát ra âm có cùng độ cao, tai ta vẫn hoàn toàn có thể phân biệt được từng loại nhạc cụ đó .
• Âm có cùng độ cao do những loại nhạc cụ khác nhau phát ra có cùng một chu kỳ luân hồi, nhưng đồ thị xê dịch của chúng trọn vẹn khác nhau .
• Có thể hiểu âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp cho tất cả chúng ta hoàn toàn có thể phân biệt âm do những nguồn khác nhau phát ra. Đồ thị dao động âm có mối tương quan mật thiết so với âm sắc .

Bài tập độ cao của âm

Câu 1: Kết luận nào sau đây là sai?

A. Tai của người nghe được hạ âm và siêu âm .
B. Hạ âm là những âm thanh có tần số nhỏ hơn 20H z .
C. Máy phát siêu âm là máy phát ra âm thanh có tần số lớn hơn 20000H z .
D. Một số động vật hoang dã hoàn toàn có thể nghe được âm thanh mà tai người không nghe được .

Câu 2: Khi gõ vào mặt trống thì mặt trống rung động phát ra âm thanh. Nhưng khi cho con lắc dao động thì không nghe thấy âm thanh. Có người giải thích như sau, chọn câu giải thích đúng?

A. Con lắc không phải là nguồn âm .
B. Con lắc là nguồn phát ra âm thanh nhưng tần số nhỏ ( hạ âm ) nên tai người không nghe được .
C. Vì dây của con lắc ngắn nên con lắc không có năng lực phát ra âm thanh .

D. Con lắc chuyển động nên không phát ra âm thanh.

Xem thêm: [TÌM HIỂU] Công Thức Tính Tần Số Hoán Vị Gen – Học Tập Việt Nam

Câu 3: Chọn phát biểu đúng?

A. Tần số là số dao động vật hoang dã triển khai được trong một khoảng chừng thời hạn nào đó .
B. Đơn vị tần số là giây ( s ) .
C. Tần số là đại lượng không có đơn vị chức năng .
D. Tần số là số xê dịch thực thi được trong 1 giây .

Câu 4: Tần số dao động càng cao thì

A. Âm nghe càng trầm
B. Âm nghe càng to
C. Âm nghe càng vang xa
D. Âm nghe càng bổng

Câu 5: Khi điều chỉnh dây đàn thì tần số phát ra sẽ thay đổi. Dây đàn càng căng thì âm phát ra càng:

A. to
B. bổng
C. thấp
D. bé

Câu 6: Một con lắc thực hiện 20 dao động trong 10 giây. Tần số dao động của con lắc này là:

A. 2H z
B. 0,5 Hz
C. 2 s
D. 0,5 s

Câu 7: Hãy xác định dao động nào có tần số lớn nhất trong số các dao động sau đây?

A. Vật trong 5 giây có 500 xê dịch và phát ra âm thanh .
B. Vật giao động phát ra âm thanh có tần số 200H z .
C. Trong 1 giây vật xê dịch được 70 giao động .
D. Trong một phút vật xê dịch được 1000 xê dịch .

Câu 8: Một vật dao động với tần số 50Hz, vậy số dao động của vật trong 5 giây sẽ là:

A. 10
B. 55
C. 250
D. 45
Đáp án :

1. A
2. B
3. D
4. D
5. B
6. ​ ​ ​ ​ ​ ​ A
7. B
8. C

Hướng dẫn giải câu 6,7,8 :
Câu 6 : f = n t = 2010 = 2 ( Hz )

Câu 7: 

– Trường hợp A : f = n / t = 500 / 5 = 100 ( Hz )
– Trường hợp B : f = 200 ( Hz )
– Trường hợp C : f = 70 ( Hz )
– Trường hợp D : f = n / t = 1000 / 60 ≈ 17 ( Hz )
⇒ Trường hợp B có tần số lớn nhất .

Câu 8:

Trong 5 giây vật thực hiện được số dao động là:

Xem thêm: Hóa đơn điện tử là gì? 16 điều doanh nghiệp CẦN BIẾT NGAY về HĐĐT

f = n / t ⇒ n = f. t = 50.5 = 250 ( giao động )

Hy vọng thông qua bài viết này, các em sẽ hiểu được lý thuyết cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến độ cao của âm và ứng dụng được nhiều bên ngoài cuộc sống. Cảm ơn các em đã đón đọc bài viết.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử