(Trang 64)
MỤC TIÊU
- Từ hình ảnh hoặc đồ thị xác định được biên độ và tần số sóng âm.
- Nêu được đơn vị của tần số là héc (kí hiệu là Hz).
- Nêu được sự liên quan của độ to của âm với biên độ âm.
- Sử dụng nhạc cụ (hoặc dao động kí) chứng tỏ được độ cao của âm liên hệ với tần số âm.
| Âm mà ta nghe được phát ra từ dây số 1 và dây số 6 của cây đàn ghita có gì khác nhau? |
I - Độ to và biên độ của sóng âm
1. Biên độ dao động của nguồn âm, sóng âm
Thí nghiệm mô tả ở Hình 13.1 là một cách để quan sát dao động. Một thước thép mỏng, đàn hồi (dài khoảng 30 cm) một đầu cố định, đầu còn lại để tự do.
Hình 13.1 Thí nghiệm quan sát thước dao động
Khi kéo đầu tự do xuống rồi buông ra thì đầu thước dao động và phát ra âm.
Trên hình cho thấy biên độ dao động là khoảng cách từ vị trí ban đầu (cân bằng) đến vị trí xa nhất của đầu thước.
Ta không thể nhìn thấy sóng âm, nhưng ta có thể dùng các thiết bị điện tử để ghi lại các đặc điểm của sóng âm. Nếu kết nối một micrô với một máy dao động kí (hoặc điện thoại hay máy tính có trang bị phần mềm ghi dao động) thì có thể quan sát được các đặc điểm của sóng âm (Hình 13.2).
Trên màn hình dao động kí, biên độ của sóng âm được biểu diễn bằng khoảng cách từ đường xy đến điểm cao nhất của đường biểu diễn trên màn hình.
(Trang 65)
| Hãy so sánh biên độ của sóng âm trong Hình 13.2b và 13.2c từ đó rút ra mối quan hệ giữa biên độ của sóng âm và biên độ dao động của nguồn âm. |
a) Khi nguồn âm chưa hoạt động, không phát ra âm
b) Khi nguồn âm dao động với biên độ lớn
c) Khi nguồn âm dao động với biên độ nhỏ
Hình 13.2 Thí nghiệm về mối quan hệ giữa biên độ dao động của nguồn âm và biên độ của sóng âm; biên độ của sóng âm và độ to của âm
2. Độ to của âm
| 1. So sánh độ to của âm nghe được trong thí nghiệm được mô tả ở Hình 13.2b và 13.2c. 2. Từ câu trả lời trên, rút ra mối quan hệ giữa biên độ của sóng âm với độ to của âm. 3. Khi gảy đàn hoặc đánh trống, muốn âm phát ra to hơn người ta làm thế nào? Tại sao? |
II – Độ cao và tần số của sóng âm
1. Tần số
Số dao động vật thực hiện được trong một giây gọi là tần số. Đơn vị của tần số là héc (Hertz – tên của nhà vật lí người Đức, Hình 13.3), kí hiệu là Hz. Ví dụ: nếu trong 1 giây vật thực hiện được 30 dao động thì tần số dao động của vật là 30 Hz.
Hình 13.3 Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) nhà vật lí người Đức
(Trang 66)
| 1. Nếu một dây đàn ghita dao động 880 lần mỗi giây thì tần số của nó là bao nhiêu? 2. Nếu một mặt trống dao động với tần số 100 Hz thì nó thực hiện được bao nhiêu dao động trong 1 min? 3. Nếu một con ong mật khi bay đập cánh lên, xuống 3 300 lần trong 10 s thì tần số dao động của cánh nó là bao nhiêu? |
- Tần số âm mà tai ta có thể nghe được khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.
- Tần số của một số nốt nhạc: si (494 Hz); đô (523 Hz); rê (587 Hz); mi (629 Hz); fa (698 Hz); son (784 Hz); la (880 Hz).
2. Độ cao của âm
Khi nghe âm, ta thấy có âm cao (bổng), âm thấp (trầm).
Vậy sự cao, thấp của âm nghe được có liên hệ như thế nào với tần số của sóng âm? Thí nghiệm ở Hình 13.4 sẽ giúp chúng ta trả lời câu hỏi này.
| Biết tần số của sóng âm được xác định bằng số dao động trong một giây. Trên màn hình dao động kí, nếu số đường biểu diễn dao động mau thì tần số của sóng âm lớn, số đường biểu diễn dao động thưa thì tần số của sóng âm nhỏ. 1. Hãy so sánh tần số của sóng âm trong Hình 13.4a và 13.4b từ đó rút ra mối quan hệ giữa tần số sóng âm và tần số dao động của nguồn âm. 2. So sánh độ cao (bồng, trầm) của âm nghe được trong thí nghiệm Hình 13.4a và 13.4b. 3. Từ câu trả lời trên, rút ra mối quan hệ giữa tần số của sóng âm với độ cao của âm. |
a) Nguồn âm dao động với tần số nhỏ
b) Nguồn âm dao động với tần số lớn
Hình 13.4 Thí nghiệm về mối quan hệ giữa tần số của nguồn âm và tần số dao động của sóng âm; tần số và độ cao của âm
(Trang 67)
| 1. Một con muỗi khi bay vỗ cánh 3 000 lần trong 5 giây và một con ong mật khi bay vỗ cánh 4 950 lần trong 15 giây. a) Tính tần số dao động của cánh muỗi và cánh ong khi bay. Con nào vỗ cánh nhanh hơn? b) Âm phát ra khi vỗ cánh của con muỗi hay con ong cao hơn? 2. Hãy tìm hiểu xem khi vặn cho dây đàn ghita căng nhiều, căng ít thì âm phát ra sẽ cao, thấp như thế nào? Tần số lớn, nhỏ ra sao? 3. Tìm ví dụ về âm trầm (thấp), âm bồng (cao). |
| 1. Nghe giọng nói của nữ giới cao hơn nam giới, nên ta biết được khi nói, các dây thanh quản của nữ giới dao động nhanh hơn nam giới. 2. Khi hét to, kéo dài, các dây thanh quản phải dao động với biên độ lớn trong thời gian dài dẫn tới bị tổn thương, vì thế ta thường bị đau họng, giọng nói khàn và nhỏ đi. |
| EM ĐÃ HỌC | EM CÓ THỂ |
|
|
