Công thức tính cường độ âm và bài tập có lời giải dễ hiểu

Bạn đang thắc mắc về cường độ âm là gì? Công thức tính cường độ âm như thế nào? Bài tập minh họa về cường độ âm? Tất cả sẽ có trong bài viết dưới đây.

Xem thêm:

• Công thức tính áp suất khí quyển và bài tập minh họa có lời giải
• Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế

Khái niệm về cường độ âm là gì?

Cường độ âm chính là năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích và được đặt vuông góc với phương truyền âm.

Đơn vị đo cường độ âm

• Cường độ âm có đơn vị đo là oát trên mét vuông
• Ký hiệu là W/m²

Công thức tính cường độ âm chuẩn xác

Để tính cường độ âm chính xác bạn cần áp dụng công thức tính cường độ âm như sau:

I = P/4πR²

Trong đó có: I là cường độ âm (đơn vị W/m²)

                      P là công suất của nguồn âm

                      R chính là khoảng cách từ điểm đang xét đến nguồn âm

Khái quát về mức cường độ âm

• Mức cường độ âm được hiểu là đại lượng sử dụng để so sánh độ to của một âm với độ to âm chuẩn nhất.
• Cường độ âm có đơn vị đo là Ben (Kí hiệu là B)
• Công thức tính mức cường độ âm là:

L(B) = lg.(I/I₀)

Trong đó I₀ = 10^-12 (W/m²) là cường độ âm chuẩn

Chú ý:

• Khi L = 1 dB thì I lớn gấp 1,26 lần I₀. Đây chính là mức cường độ âm nhỏ nhất mà ta có thể phân biệt được.

Một số bài tập tính cường độ âm có lời giải dễ hiểu nhất

Bài tập 1: Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch nhau là 50 dB. Hỏi tỉ số cường độ âm của chúng là bao nhiêu?

Lời giải

Ta có:

L_A – L_B = 50 dB ó 10lg(I_A/I₀) – 10lg(I_B/I₀) = 50 ó lg(I_A/I_B) = 5

Suy ra I_A/I_B = 10⁵

Bài tập 2: Mức cường độ âm tại vị trí cách loa 1m là 60 dB. Một người xuất phát từ loa, đi ra xa nó thì thấy: khi cách loa 120 m thì không còn nghe thấy được âm do loa đó phát ra nữa. Lấy cường độ âm chuẩn là I₀ = 10^-12 W/m², coi sóng âm do loa đó phát ra chính là sóng cầu. Hãy xác định ngưỡng nghe của tai người này?

Lời giải

Ta có I₁ = P/4πR₁²; I₂ = P/4πR₂²

=) I₂/I₁ = (R₁/R₂)² = 10^-4

=) I₂ = 10^-4I₁

L₂ = lg.(I₂/I₀) = lg.(10^-4_.I₁/I₀) = lg.(I₁/I₀) + lg.10^-4 = L₁ – 5 = 6 – 4 = 2 (B) = 20 dB

Bài tập 3: Một nguồn O phát ra sóng âm có công suất không đổi trong một môi trường đẳng hướng và không hấp thụ âm. Tại điểm A, mức cường độ âm là 50 dB. Nếu tăng công suất của nguồn âm lên 5 lần nhưng không đổi tần số thì mức cường độ âm tại A là bao nhiêu?

Lời giải

L_A = lg.(I_A/I₁) = 5B ; I_A= P/4πR²

Khi tăng công suất của nguồn âm lên 5 lần thì

I_A’ = 5.I_A => L_A’= lg.(5I_A/I₁) = lg.(I_A/I₁) + lg5 = 5,6 B = 56 dB

Trên đây là nội dung về cường độ âm chuẩn xác nhất. Hy vọng nó sẽ giúp cho các bạn học sinh học tập và ôn tập thật tốt, dễ dàng giải bài tập và đạt được những thành tích tốt trong học tập nhé.