Tần số của âm cơ bản và họa âm do một dây đàn phát ra tương ứng bằng với tần số của sóng cơ để trên dây đàn có sóng dừng. Trong các họa âm do dây đàn phát ra, có hai họa âm ứng với tần só 2640 Hz và 4400 Hz. Biết âm cơ bản của dây đàn có tần số nằm trong khoảng từ 300 Hz đến 800 Hz. Trong vùng tần số của âm nghe được từ 16Hz đến 20 kHz, có tối đa bao nhiêu tần số của họa âm [kể cả âm cơ bản] của dây đàn này?
A.
B.
C.
D.
23/12/2020 13:44 | 263517 Lượt xem
Sóng âm một khái niệm không quá xa lạ với chúng ta từ thời học phổ thông trong môn vật lý. Sóng âm trong ứng dụng đời sống nó có gì khác?
Sóng âm là sóng cơ lan truyền trong môi trường vật chất [rắn, lỏng, khí]. Sống âm không truyền được trong chân không.
a] Nhạc âm là những âm có tần số xác định. Âm thanh do các nhạc cụ phát ra, tiếng nói, tiếng hát của con người là các nhạc âm.
b] Tạp âm là những âm không có tần số xác định.
Xem Thêm: Tiêu Âm - Cách Âm Những Khái Niệm Cơ Bản
Xem thêm: Phương pháp tiêu âm và tán âm trong xử lý âm học
Xem thêm: Công thức & công cụ tính vận tốc âm thanh trong không khí
a] Âm nghe được có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz và gây ra cảm giác âm ở tai người.
Các âm mà ta nghe được trong các đoạn ghi âm này có cùng cường độ âm. Tuy nhiên, tai ta nghe to và rõ những âm có tần số trong phạm vi trên dưới 1000 Hz. Thấp hơn 500 Hz hoặc cao hơn 5000 Hz ta nghe nhỏ hơn do khả năng nghe của tai ta với những tần số này kém hơn, đồng thời khả năng đáp ứng của thiết bị [mạch khuếch đại, loa....] cũng kém hơn.
Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với đời sống, sức khỏe và tinh thần như thế nào?
Tai ta không phải luôn luôn nghe được tất cả các âm từ 16 Hz đến 20000 Hz mà còn phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo sinh lý của tai [như màng nhỉ, ...] nên khả năng nhận được cảm giác âm của những người khác nhau có thể khác nhau. Đoạn video sau đây phát ra âm có tần số tăng liên tục từ 20 Hz đến 20000 Hz. Bạn nghe được những âm có tần số trong phạm vi nào? Hãy thử nhé.
[Chú ý: Không mở âm lượng quá lớn và hạn chế nghe bằng headphone hoặc earphone vì âm thanh ở tần số 1000 Hz sẽ rất lớn].
b] Hạ âm là những âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz, tai người không nghe được.
c] Siêu âm là những âm có tần số lớn hơn 20000 Hz, tai người không nghe được.
Quá trình truyền âm cũng là quá trình làm lan truyền dao động âm. Quá trình truyền âm là một quá trình sóng nên:
- Trong mỗi môi trường đồng tính thì âm truyền đi với tốc độ không đổi
- Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính chất của môi trường [bản chất, tính đàn hồi, mật độ, nhiệt độ, ..]. Nói chung tốc độ âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí: vrắn > vlỏng> vkhí. Các chất liệu không cho sóng âm truyền qua hay khả năng truyền qua là ít gọi là vật liệu cách âm. Các chất liệu mà sóng âm truyền qua được nhưng một phần sóng âm bị tiêu hao [chuyển sang dạng năng lượng khác] được gọi là vật liệu tiêu âm.
- Khi sóng âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số [và do đó chu kỳ] của sóng không đổi.
a] Tần số âm là tần số dao động của nguồn âm. Âm trầm có tần số nhỏ, âm cao có tần số lớn.
Mời bạn click vào đây để nghe âm La [tần số 440 Hz]
b] Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền âm trong một đơn vị thời gian.
- Xét một âm truyền qua một diện tích S [có dạng hình học đối xứng] theo phương vuông góc với diện tích S. Gọi W là lượng năng lượng mà sóng âm này tải qua S trong t giây thì cường độ âm tại tâm đối xứng của S là
Nguồn: //vi.wikibooks.org
Khi một sợi dây đàn ghi ta rung thì nó phát ra âm do trên dây có xảy ra hiện tượng sóng dừng.
Nếu dây rung với một bó sóng thì dây phát ra âm có tần số thấp nhất [tần số fmin đã biết trong bài Sóng dừng]. Ta hãy gọi tần số này là tần số fo và gọi là âm cơ bản [còn gọi là họa âm thứ 1].
Khảo sát thực nghiệm cho thấy dây này còn phát ra các âm có tần số 2fo, 3fo, 4fo .... gọi là họa âm thứ 2, họa âm thứ 3, họa âm thứ 4, ... Các họa âm có biên độ khác nhau khiến đồ thị dao động âm của các nhạc cụ khi phát ra cùng một nốt nhạc cũng khác nhau. Sự khác nhau này phân biệt được bởi âm sắc của chúng.
a] Độ cao của âm gắn liền với tần số âm. Âm trầm có tần số nhỏ, âm cao có tần số lớn.
Chú ý: Không thể nói: Âm có tần số 800 Hz cao gấp đôi âm có tần số 400 Hz [Mời bạn nghe lại các âm ở đầu bài].
b] Độ to của âm gắn liền với mức cường độ âm [tức là cũng phụ thuộc vào cường độ âm].
c] Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm hoặc phổ của âm.
Hai nhạc cụ khác nhau phát ra cùng một nốt nhạc, cùng độ cao, cùng cường độ sẽ chắc chắn khác nhau về âm sắc.
Xem thêm: Những Lầm Tưởng Thường Gặp Về Cách Âm - Tiêu Âm
Tài liệu tham khảo thêm:
Tuyệt đỉnh công phá chuyên đề vật lý tập 1
Bài viết về Âm học [trên Wikibooks]
Ôn tập sóng cơ và sóng âm của Thầy Dương Văn Tính
Ôn tập sóng cơ và sóng âm của Thầy Bùi Lê Phú Quốc
Tài liệu Ôn tập Vật lý 12 của Thầy Lê Văn Hùng, THPT chuyên Lê Quý Đôn, Quảng Trị
Xem thêm tài liệu về ghita [Tiếng Anh]
Xem thêm tài liệu về ghita trên Wikipedia [Tiếng Việt]
Số liệu về lực căng tiêu chuẩn của các loại dây đàn ghita [tính theo đơn vị pound]
Số liệu về chiều dài cần đàn và lực căng của mỗi dây đàn ghita [Tiếng Anh - Tài liệu dành cho Giáo Viên]
Bảng tính độ lớn lực căng dây của đàn ghi ta [Online]
Tham khảo thêm về mật độ khối lượng của một số vật liệu [Dùng để tính vận tốc truyền sóng ngang trên dây đàn ghi ta]
Zalo/Hotline: 0942.183.006 - 0983.811.954 - 0962.048.656 - 0902.248.966.
Xem định vị:
- Tổng công ty: Lô 10, khu CN Lại Yên, Hoài Đức, Hà Nội.
- Kho Mỹ Đình: Đối diện 304 đường K2, Cầu Diễn, Nam Từ Liêm, Hà Nội.
- Nhà máy bông: Km22 Đại lộ Thăng Long, Quốc Oai, Hà Nội.
- Chi nhánh Sài Gòn: Số 181 đường Dương Công Khi, Tân Hiệp, Hóc Môn.
* Để rõ đường đi và thuận lợi cho đôi bên Quý khách vui lòng Click vào đây để xem chi tiết.
-
1
Công thức. Khi biết trước bước sóng và vận tốc dao động, tần số có thể được tính như sau: f = V / λ
- Trong công thức này, f là tần số, V là vận tốc sóng và λ là bước sóng.
- Ví dụ : Một âm thanh lan truyền trong không khí với bước sóng là 322 nm, vận tốc của nó là 320 m/s. Hỏi tần số của sóng âm này là bao nhiêu ?
-
2
Đổi bước sóng sang mét nếu cần thiết. Nếu bước sóng được cho ở dạng nano-mét, bạn cần chuyển đơn vị này sang đơn vị chuẩn là mét bằng cách lấy giá trị đó chia cho số nano-mét trong một mét.
- Chú ý, khi giá trị bạn đang xử lý rất bé hoặc rất lớn, bạn cần phải chuyển giá trị đó về dạng số liệu khoa học chuẩn. Trong bài viết này, một vài giá trị có thể không được ghi dưới dạng chuẩn, nhưng khi bạn làm bài tập hoặc bài kiểm tra hoặc tham gia vào các diễn đàn khoa học, bạn cần ghi số liệu dưới dạng chuẩn.
- Ví dụ: λ = 322 nm
- 322 nm x [1 m / 10^9 nm] = 3,22 x 10^-7 m = 0,000000322 m
-
3
Lấy vận tốc sóng chia cho bước sóng. Để tính tần số, f, ta lấy vận tốc lan truyền của sóng, V, chia cho bước sóng ở đơn vị mét, λ.
- Ví dụ: f = V / λ = 320 / 0,000000322 = 993788819,88 = 9,94 x 10^8
-
4
Ghi đáp án. Sau khi hoàn thành bước trước, bạn cần ghi đáp án đã tính toán được kèm theo đơn vị của tần số. Đơn vị chuẩn của tần số là Herzt, Hz.
- Ví dụ: Tần số của sóng này là 9,94 x 10^8 Hz.
Quảng cáo
-
1
Công thức. Công thức tính tần số sóng trong chân không cũng gần giống với công thức tính trong môi trường ngoài chân không. Tuy nhiên, trong môi trường chân không thì vận tốc sóng không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác, vì thế vận tốc sóng điện từ trong trường hợp này chính bằng hằng số toán học của vận tốc ánh sáng. Do đó, công thức tính là: f = C / λ
- Trong đó, f là tần số, C là vận tốc ánh sáng, và λ là bước sóng.
- Ví dụ: một sóng điện từ có bước sóng là 573 nm khi truyền trong chân không. Hỏi tần số của sóng điện từ này là bao nhiêu?
-
2
Quy đổi bước sóng về đơn vị mét nếu cần. Khi đề bài cho bước sóng dưới dạng mét thì ta không cần đổi. Tuy nhiên, nếu bước sóng được đưa dưới đơn vị khác, ví dụ như micromet, bạn cần chuyển đổi về đơn vị mét bằng cách lấy giá trị đó chia cho số micromet trong một mét.
- Chú ý rằng khi các giá trị cho trước là rất lớn hoặc rất nhỏ, ta cần viết các giá trị đó dưới dạng kí hiệu khoa học chuẩn. Ở đây, các giá trị có thể được viết theo dạng chuẩn hoặc không chuẩn, tuy nhiên trong bài tập hoặc bài kiểm tra cũng như khi tham gia vào các diễn đàn, bạn nên viết theo dạng kí hiệu khoa học chuẩn.
- Ví dụ: λ = 573 nm
- 573 nm x [1 m / 10^9 nm] = 5,73 x 10^-7 m = 0,000000573
-
3
Lấy tốc độ ánh sáng chia cho bước sóng.[1] Vận tốc ánh sáng là một hằng số, nên trong trường hợp đề bài có cho sẵn giá trị này hay không thì ta vẫn dùng 3.00 x 10^8 m/s là vận tốc ánh sáng. Lấy giá trị này chia cho bước sóng theo đơn vị mét.
- Ví dụ: f = C / λ = 3,00 x 10^8 / 5,73 x 10^-7 = 5,24 x 10^14
-
4
Ghi đáp số. Tính theo các bước ở trên ta đã có giá trị tần số. Khi viết đáp số, bạn cần ghi cả đơn vị cùng với giá trị. Đơn vị của tần số là Hertz, Hz.
- Ví dụ: Tần số của sóng là 5,24 x 10^14 Hz.
Quảng cáo
-
1
Công thức. Tần số và thời gian cần để hoàn thành một dao động sóng là hai đại lượng tỉ lệ nghịch với nhau. Vì thế, công thức tính tần số khi biết thời gian hoàn thành dao động là: f = 1 / T[2]
- Trong đó, f là tần số và T là chu kỳ thời gian hay lượng thời gian cần thiết để hoàn thành một dao động.
- Ví dụ A: Một sóng hoàn thành một dao động trong 0,32 giây. Hỏi tần số của sóng này là bao nhiêu?
- Ví dụ B: Trong 0,57 giây, một sóng hoàn thành 15 dao động. Hỏi tần số sóng là bao nhiêu?
-
2
Lấy số dao động chia cho tổng thời gian. Thường thì đề bài sẽ nêu thời gian cần thiết để hoàn thành một dao động, trong trường hợp này, ta lấy nghịch đảo của chu kỳ thời gian [lấy 1 chia cho chu kỳ T]. Nếu chu kỳ thời gian có sẵn là chu kỳ của nhiều dao động, bạn cần lấy số dao động chia cho tổng chu kỳ thời gian cần để hoàn thành tất cả các dao động đó.
- Ví dụ A: f = 1 / T = 1 / 0,32 = 3,125
- Ví dụ B: f = 1 / T = 15 / 0,57 = 26,316
-
3
Ghi đáp án. Bằng cách thực hiện phép tính như trên ta sẽ có được tần số của sóng. Bạn cần ghi kèm cả đơn vị tần số là Herzt, Hz.
- Ví dụ A: Tần số của sóng là 3,125 Hz.
- Ví dụ B: Tần số của sóng là 26,316 Hz.
Quảng cáo
-
1
Công thức. Khi đã biết tần số góc của một sóng, để tính tần số chuẩn của sóng đó, ta áp dụng công thức : f = ω / [2π][3]
- Trong đó, f là tần số chuẩn và ω là tần số góc. Cũng như các bài toán khác, π là hằng số pi.
- Ví dụ: một sóng chuyển động tròn với tần số góc là 7,16 radian trên giây. Hỏi tần số của sóng là bao nhiêu ?
-
2
Nhân đôi giá trị pi. Để xác định được mẫu số theo công thức trên, ta nhân giá trị pi, tức 3,14, với 2.
- Ví dụ: 2 * π = 2 * 3,14 = 6,28
-
3
Lấy tần số góc chia cho tích của pi và 2. Lấy tần số góc của sóng, được cho dưới đơn vị là radian trên giây, chia cho 6,28, giá trị thu được khi nhân đôi giá trị của hằng số pi.
- Ví dụ: f = ω / [2π] = 7,17 / [2 * 3,14] = 7,17 / 6,28 = 1,14
-
4
Ghi đáp số. Bước cuối cùng khi hoàn thành công việc tính toán là ghi kết quả thu được cùng với đơn vị. Đơn vị của tần số là Herzt, Hz.
- Ví dụ: Tần số của sóng đã cho là 1,14 Hz.
Quảng cáo
wikiHow là một trang "wiki", nghĩa là nhiều bài viết ở đây là nội dung của nhiều tác giả cùng viết nên. Để tạo ra bài viết này, 12 người, trong đó có một số người ẩn danh, đã thực hiện chỉnh sửa và cải thiện bài viết theo thời gian. Bài viết này đã được xem 63.642 lần.
Chuyên mục: Vật lý
Trang này đã được đọc 63.642 lần.