Có thể có em đã từng đứng trong một hang động lớn (động Hướng Tích ở Hà Tây – Hà Nội bây giờ, hang Đầu Gỗ ở Hạ Long, động Phong Nha ở Quảng Bình,…) nếu nói to thì sau đó các em sẽ nghe được tiếng nói của mình vọng lại, đó là Tiếng vang. Âm dội lại khi gặp một mặt chắn là âm phản xạ.
Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về âm phản xạ là gì? Tiếng vang là gì? Vật phản xạ âm tốt và vật phản xạ âm kém có bền mặt như thế nào?
I. Phản xạ âm – Tiếng vang
– Âm dội lại khi gặp mặt chắn là âm phản xạ
– Tiếng vang là âm phản xạ nghe được cách âm trực tiếp ít nhất là 1/15 giây.
> Chú ý: nếu âm hản xạ cách âm trực tiếp nhỏ hơn 1/15 giây thì ta cũng phân biệt được hai âm này, nhưng không nghe được tiếng vang.
II. Vật phản xạ âm tốt và vật phản xạ âm kém
– Vật phản xạ âm tốt là những vật có bề mặt nhẵn.
* Ví dụ: Các vật phản xạ âm tốt như là: Mặt gương, mặt đá hoa (lát nhà, lát tường), tấm kim loại, tường gạch,…
– Vật phản xạ âm kém là những vật có bề mặt gồ ghề.
* Ví dụ:Các vật phản xạ âmkémnhư là: Miếng xốp, áo len, ghế đệm mút, cao su xốp,…
III. Bài tập vận dụng phản xạ âm, tiếng vang
* CâuC2 trang 40 SGK Vật Lý 7:Tại sao trong phòng kín ta thường nghe thấy âm to hơn so với khi ta nghe chính âm đó ở ngoài trời?
* Lời giải:
–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.
* CâuC3 trang 40 SGK Vật Lý 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.
* Lời giải:
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 (chính là 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 2S rồi mới về tai người.
– Để tạo tiếng vang thì âmphản xạphải đến tai chậm hơn âm truyền trực tiếp đến tai một khoảng thời gian ít nhất là 1/15 giây.
– Quãng đường mà âm đi được trong 1/15 giây là:
S = v.t = 340.(1/15) = 22,67(m).
– Quãng đường âm đi được trong khoảng thời gian 1/15s trên chính là quãng đường âm truyền đi và gặp tường phản xạ lại.
Nên khoảng cách d ngắn nhất giữa người nói và bức tường để nghe rõ được tiếng vang là:
d = S/2 = 22,67/2 = 11,34(m)
→ Kết luận: Khoảng cách ngắn nhất giữa người và bức tường đẻ có thể nghe rõ được tiếng vang là 11,34(m).
* CâuC4 trang 41 SGK Vật Lý 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.
* Lời giải:
– 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.
* CâuC5 trang 41 SGK Vật Lý 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?
* Lời giải:
– Tường sần sùi và treo rèm nhung là những vật phản xạ âm kém → làm giảm hoặc mất đi tiếng vang giúp âm thanh trong các phòng chuyên dùng đó được trong, rõ và to hơn.
* CâuC6 trang 41 SGK Vật Lý 7:Khi muốn nghe rõ hơn, người ta thường đặt bàn tay khum lại, sát vào vành tai, đồng thời hướng tai về phía nguồn âm. Hãy giải thích tại sao?
* Lời giải:
– Mỗi khi khó nghe, người ta thường làm như vậy để hướng âm phản xạ từ tay đến tai giúp tai nghe được âm to hơn.
* CâuC7 trang 42 SGK Vật Lý 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 dưới). Tính gần đúng độ sâu của đáy biển, biết vận tốc truyền siêu âm trong nước là 1500m/s?
* Lời giải:
– 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 = 0,5s.
→ Vậy độ sâu của biển là: h = 1500 m/s. 0,5s = 750 m
* CâuC8 trang 42 SGK Vật Lý 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.
* Lời giải:
– Đáp án đúng: b) Người ta thường sử dụng sự phản xạ của sóng 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, còn trường hợp c) không liên quan đến phản xạ âm.
Như vậy với bài về phản xạ âm, tiếng vang các em cần nhớ được một số ý chính như sau:
+ Âm gặp mặt chắn đều bị phản xạ nhiều hay ít. Tiếng vang là âm phản xạ nghe được cách âm trực tiếp ít nhất là 1/15 giây.
+ Các vật mềm và có bề mặt gồ ghề phản xạ âm kém. Các vật cứng và có bề mặt nhẵn phản xạ âm tốt (hấp thụ âm kém).
