BÀI 14. PHẢN XẠ ÂM – TIẾNG VANG
I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Âm phản xạ - tiếng vang
- Âm thanh khi truyền đi nếu gặp vật chắn có bề mặt cứng, nhẵn (như vách núi hay bức tường) thì âm bị dội ngược trở lại, âm đó là âm phản xạ hay còn gọi là tiếng vang.
- Thời gian kể từ khi âm phát ra đến khi nhận được tiếng vang phải lớn hơn 1/15 giây thì ta mới có thể nghe rõ tiếng vang.
2. Vật phản xạ âm tốt, vật phản xạ âm kém
- Vật phản xạ âm tốt là những vật có bề mặt cứng nhẵn
- Vật phản xạ âm kém là những vật có bề mặt mềm, xù xì hay gồ ghề.
- Những vật phản xạ âm kém gọi là những vật hấp thụ âm tốt.
3. Ứng dụng của phản xạ âm
- Sự phản xạ âm có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Tùy vào từng trường hợp cụ thể mà ta có thể tăng lên hay giảm bớt sự phản xạ âm.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Vận dụng phản xạ âm để xác định khoảng cách giữa hai địa điểm
- Xác định s (m) là khoảng cách từ vị trí người đang đứng đến một ngọn núi
- Ta có thể tạo tiếng nổ.
- Dùng đồng hồ bấm giây để xác định t (s) là khoảng thời gian từ khi ta nghe tiếng nổ đến khi ta nghe âm phản xạ.
- Dựa vào vận tốc truyền âm trong không khí, ta tính được khoảng cách từ vị trí người đứng đến ngọn núi là: \(2.s = v.t \Rightarrow s = \frac{{v.t}}{2}\)
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 40 SGK Vật Lí 7):
Em đã từng nghe được tiếng vang ở đâu? Vì sao em nghe được tiếng vang đó?
Trả lời:
- Tiếng vang ở vùng có núi. Vì ta phân biệt được âm phát ra trực tiếp và âm truyền đến núi rồi dội ngược lại đến tai ta.
- Tiếng vang trong phòng rộng. Vì ta phân biệt được âm phát ra trực tiếp và âm truyền đến tường phòng rồi dội ngược lại đến tai ta.
- Tiếng vang từ giếng nước sâu. Vì ta phân biệt được âm phát ra trực tiếp và âm truyền đến mặt nước giếng rồi dội ngược lại đến tai ta.
Câu C2 (trang 40 SGK Vật Lí 7):
Tại sao trong phòng kín ta thường nghe thấy âm to hơn so với khi ta nghe chính âm đó ở ngoài trời?
Trả lời:
Trong phòng nhỏ (hẹp) và kín, âm phát ra và âm phản xạ truyền tới tai cùng lúc (trong thời gian ngắn hơn 1/15 giây) nên âm nghe rõ hơn.
Câu C3 (trang 40 SGK Vật Lí 7):
Khi nói to trong phòng rất lớn thì nghe được tiếng vang. Nhưng nói to như vậy trong phòng nhỏ thì lại không nghe thấy tiếng vang.
a) Trong phòng nào có âm phản xạ?
b) Hãy tính khoảng cách ngắn nhất từ người nói đến bức tường để nghe được tiếng vang. Biết vận tốc âm trong không khí là 340 m/s.
Trả lời:
a) Trong cả hai phòng đều có âm phản xạ. Khi em nói trong phòng nhỏ, mặc dù vẫn có âm phản xạ từ tường phòng đến tai nhưng em không nghe được tiếng vang vì âm phản xạ từ tường phòng và âm nói ra đến tai em gần như cùng một lúc hoặc khoảng chênh lệch thời gian giữa âm phản xạ và âm trực tiếp nhỏ hơn 1/15 giây.
b) Vì âm phát ra từ nguồn âm đi quãng đường S (bằng khoảng cách từ người đến tường) đến tường, rồi sau đó bị tường phản xạ và truyền âm phản xạ về tai người, âm phản xạ đi thêm quảng đường S về tai người. Như vậy âm đã đi một đường S1 = 2S rồi mới về tai người.
Quãng đường âm được truyền đi và truyền về trong 1/15 giây là: \({S_1} = v.t = 340.\frac{1}{{15}} = 22,67\,m.\)
Vì S1 = 2S nên khoảng cách ngắn nhất giữa người nói và bức tường để nghe rõ được tiếng vang là:
\(S = \frac{{{S_1}}}{2} = \frac{{22,67}}{2}\, = 11,33\,m.\)
Kết luận: Có tiếng vang khi ta nghe thấy âm phản xạ cách với âm phát ra một khoảng ít nhất là 1/15 s.
Câu C4 (trang 41 SGK Vật Lí 7):
Trong những vật sau đây, vật nào phản xạ âm tốt, vật nào phản xạ âm kém? Miếng xốp, mặt gương, áo len, mặt đá hoa, ghế đệm mút, tấm kim loại, cao su xốp, tường gạch
Trả lời:
- Vật phản xạ âm tốt: mặt gương, đá hoa cương, tấm kim loại, tường gạch.
- Vật phản xạ âm kém: Miếng xốp, áo len, cao su xốp, đệm mút.
Câu C5 (trang 41 SGK Vật Lí 7):
Trong nhiều phòng hòa nhạc, phòng chiếu bóng, phòng ghi âm, người ta thường làm tường sần sùi và treo rèm nhung để làm giảm tiếng vang.
Hãy giải thích tại sao?
Trả lời:
Tường sần sùi và rèm nhung là những vật phản xạ âm kém nên làm giảm hoặc mất đi tiếng vang giúp âm thanh trong các phòng chuyên dụng đó được rõ, to hơn.
Câu C6 (trang 41 SGK Vật Lí 7):
Khi muốn nghe rõ hơn, người ta thường đặt bàn tay khum lại, sát vào vành tai (hình 14.3), đồng thời hướng tai về phía nguồn âm. Hãy giải thích tại sao?
Trả lời:
Mỗi khi khó nghe, người ta thường làm như vậy để hướng âm phản xạ từ tay đến tai ta giúp ta nghe được âm to hơn.
Câu C7 (trang 42 SGK Vật Lí 7):
Người ta thường sử dụng sự phản xạ của siêu âm để xác định độ sâu của biển. Giả sử tàu phát ra siêu âm và thu được âm phản xạ của nó từ biển sau 1s (hình 14.4). Tính gần đúng độ sâu của đáy biển, biết vận tốc truyền siêu âm trong nước là 1500 m/s?
Trả lời:
Vận tốc 1500 m/s có nghĩa là trong một giây siêu âm truyền đi được 1500 m.
Ta có quãng đường siêu âm đi và về trong nước trong 1 giây là: S = 1500 m.
Âm truyền từ tàu đến đáy biển trong 1/2 = 0,5 s.
Vậy độ sâu của biển là: h = 1500 m/s. 0,5 s = 750 m.
Câu C8 (trang 42 SGK Vật Lí 7):
Hiện tượng phản xạ âm được sử dụng trong những trường hợp nào dưới đây?
a) Trồng cây xung quanh bệnh viện.
b) Xác định độ sâu của biển.
c) Làm đồ chơi “điện thoại dây”.
d) Làm tường phủ dạ, nhung.
Trả lời: Chọn b)
Người ta thường sử dụng sự phản xạ của siêu âm để xác định độ sâu của biển.
Trường hợp a, d là dùng để khử sự phản xạ âm hoặc thay đổi hướng âm truyền chứ không có ứng dụng gì sử dụng trực tiếp âm phản xạ. Trường hợp c không liên quan đến phản xạ âm.
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 7 bài phản xạ âm tiếng vang vật lý 7 do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.