ĐỘ CAO CỦA ÂM

BÀI 11. ĐỘ CAO CỦA ÂM

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Dao động nhanh, chậm – tần số.

+ Dao động nhanh, chậm:

• Vật dao động là vật mà trong quá trình chuyển động nó cứ lặp đi lặp lại quanh một vị trí cân bằng nhất định.
• Khi vật thực hiện được một dao động tức là khi vật đó đi được quãng đường kể từ khi bắt đầu dao động cho đến khi nó lặp lại vị trí cũ đồng thời nó cũng ở trạng thái cũ.
• Khi vật dao động, nếu trong một đơn vị thời gian, vật thực hiện càng nhiều dao động thì ta nói vật đó dao động càng nhanh. Ngược lại, nếu thực hiện càng ít dao động thì ta nói vật đó dao động càn chậm.

+ Tần số:

• Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây.
• Đơn vị của tần số là Héc (kí hiệu là Hz).
• Vật dao động càng nhanh thì tần số cảu vật càng lớn. Ngược lại, vật dao động càng chậm thì tần số của vật càng nhỏ

2. Âm cao (âm bổng), âm thấp (âm trầm)

+ Các vật dao động đều phát ra âm thanh. Âm thanh do chúng phát ra là âm trầm hay âm bổng tủy thuộc vào dao động của vật là nhanh hay chậm.

• Khi vật dao động càng nhanh (tần số dao động càng lớn) thì âm phát ra càng cao (càng bổng).
• Khi vật dao động càng chậm (tần số dao động càng nhỏ) thì âm phát ra càng thấp (càng trầm).

+ Lưu ý:

• Những âm có tần số dưới 20 Hz gọi là hạ âm
• Những âm có tần số lớn hơn 20000 Hz gọi là siêu âm
• Thông thường tai người có thể nghe được âm có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz.
• Một số động vật có thể nghe được hạ âm và siêu âm.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Dạng 1. Tính tần số dao động của vật

Dựa vào định nghĩa: Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây.

\( \Rightarrow f = \frac{N}{t}\)

Trong đó: N là số dao động, t (s) là thời gian vật thực hiện được N dao động; f (Hz) là tần số dao động.

Dạng 2. Giải thích một số âm thanh do nguồn âm phát ra khi to hay nhỏ khác nhau

Dựa vào đặc điểm âm

• Khi vật dao động càng nhanh (tần số dao động càng lớn) thì âm phát ra càng cao (càng bổng).
• Khi vật dao động càng chậm (tần số dao động càng nhỏ) thì âm phát ra càng thấp (càng trầm).

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C1 (trang 31 SGK Vật Lí 7):

Thí nghiệm 1: Treo hai con lắc có chiều dài 40 cm và 20 cm, kéo chúng lệch ra khỏi vị trí đứng yên ban đầu rồi thả cho chúng dao động như hình 11.1.

Hãy quan sát và đếm số dao động của từng con lắc trong mười giây và ghi kết quả vào bảng sau:

Trả lời:

Câu C2 (trang 31 SGK Vật Lí 7):

Từ bảng trên, hãy cho biết con lắc nào có tần số dao động lớn hơn?

Trả lời:

Con lắc có dây ngắn (20 cm) có số dao động trong 1 giây nhiều hơn tần số dao động của nó lớn hơn.

Nhận xét: Dao động càng nhanh, tần số dao động càng lớn.

Câu C3 (trang 32 SGK Vật Lí 7):

Thí nghiệm 2: Cố định một đầu hai thước thép đàn hồi có chiều dài khác nhau (30 cm và 20 cm) trên mặt hộp gỗ (hình 11.2). Lần lượt bật nhẹ đầu tự do của hai thước cho chúng dao động.

Quan sát dao động và lắng nghe âm phát ra rồi trả lời câu hỏi.

Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống:

Trả lời:

Phần tự do của thước dài dao động chậm âm phát ra thấp

Phần tự do của thước ngắn dao động nhanh âm phát ra cao.

Câu C4 (trang 32 SGK Vật Lí 7):

Thí nghiệm 3: Một đĩa nhữa được đục lỗ cách đều nhau và được gắn vào trục của một động cơ chạy bằng pin (hình 11.3). Chạm góc miếng bìa vào một hàng lỗ nhất định trên đĩa đang quay (hình 11.4) trong hai trường hợp:

• Đĩa quay chậm.
• Đĩa quay nhanh.

Hãy lắng nghe âm phát ra và điền từ thích hợp trong khung vào chỗ trống:

Trả lời:

• Khi đĩa quay chậm, góc miếng bìa dao động chậm, âm phát ra thấp.
• Khi đĩa quay nhanh, góc miếng ìa dao động nhanh, âm phát ra cao.

Kết luận: dao động cành nhanh (chậm), tần số dao động càng lớn (nhỏ), âm phát ra càng cao (thấp).

Câu C5 (trang 33 SGK Vật Lí 7):

Một vật dao động phát ra âm có tần số 50 Hz và một vật khác dao động phát ra âm có tần số 70 Hz. Vật nào dao động nhanh hơn? Vật nào phát ra âm thấp hơn?

Trả lời:

• Vật dao động có tần số 70 Hz sẽ dao động nhanh hơn vật dao động có tần số 50 Hz
• Âm phát ra có tần số 70 Hz bổng hơn âm phát ra có tần số 50 Hz.

Câu C6 (trang 33 SGK Vật Lí 7):

Hãy tìm hiểu xem khi vặn cho dây đàn căng nhiều, căng ít thì âm phát ra sẽ cao, thấp thế nào? Và tần số lớn, nhỏ ra sao?

Trả lời:

• Dây đàn căng nhiều thì âm phát ra cao (bổng) và tần số âm lớn.
• Dây đàn căng ít thì âm phát ra thẩp (trầm) và tần số âm nhỏ.

Câu C7 (trang 33 SGK Vật Lí 7):

Cho đĩa trong thí nghiệm ở hình 11.3 quay, em hãy lần lượt chạm góc miếng bìa vào một hàng lỗ ở gần vành đĩa và vào một hàng lỗ ở gần tâm đĩa (như hình 11.4). Trong trường hợp: nào âm phát ra cao hơn? Hãy giải thích?

Trả lời:

• Khi đĩa quay đều nếu chạm miếng bìa 1 vào hàng lỗ ở gần vành đĩa thì âm phát ra cao hơn khi chạm bìa vào hàng lỗ ở gần tâm đĩa.
• Kết quả này có được là do vận tốc của các lỗ ở gần vành đĩa lớn hơn vận tốc của các lỗ ở gần tâm đĩa nên số lần va chạm của lỗ với miếng bìa trong 1 giây (tức là tần số âm phát ra) khi chạm bìa với hàng lỗ ở gần vành đĩa lớn hơn tần số âm của miếng bìa chạm vào hàng lỗ ở gần tâm đĩa.

Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 7 bài Độ cao của âm vật lý 7 do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.