Bài 13. Độ to và độ cao của âm

1. Độ tao của âm

➤ Tìm hiểu về biên độ dao động

Biên độ là khoảng cách từ vị trí ban đầu (cân bằng) đến vị trí xa nhất của dao động.

Ta không thể nhìn thấy sóng âm, nhưng có thể dùng các thiết bị điện tử để ghi lại các đặc điểm của sóng âm.

Ví dụ:

- Quan sát sóng âm bằng một micrô kết nối với một máy dao động kí.

- Quan sát sóng âm bằng máy tính có phần mềm Coach ghi dao động.

➤ Tìm hiểu mối liên hệ giữa độ to của âm với biên độ âm

Thí nghiệm 1:

Cố định đầu thước thép đàn hồi trên mặt bàn. Khi đó thước đứng yên tại vị trí cân bằng. Nâng đầu thước lệch khỏi vị trí cân bằng rồi buông tay để thước dao động.

Quan sát dao động của thước, đồng thời lắng nghe âm phát ra ta có nhận xét.

Cách làm thước dao động	Đầu thước dao động mạnh hay yếu?	Âm phát ra to hay nhỏ?
Nâng đầu thước lệch nhiều	Mạnh	To
Nâng đầu thước lệch ít	Yếu	Nhỏ

Nhận xét: Đầu thước lệch khỏi vị trí cân bằng càng nhiều, biên độ dao động càng mạnh, âm phát ra càng to.

Thí nghiệm 2:

Treo một quả cầu trước một chiếc âm thoa. Gõ cho âm thoa dao động. Lắng nghe âm phát ra đồng thời quan sát chuyển động của quả cầu.

Nhận xét: Quả cầu lệch càng nhiều, chứng tỏ biên độ dao động của âm thoa càng lớn, âm phát ra càng to.

Âm nghe được càng to khi biên độ âm càng lớn.

Âm nghe được càng nhỏ khi biên độ âm càng nhỏ.

2. Độ cao của âm

➤ Tìm hiểu về tần số

Tần số là số dao động vật thực hiện được trong một giây.

Đơn vị của tần số là héc, kí hiệu là Hz.

Ví dụ:

- Một dây đàn ghita dao động 880 lần mỗi giây thì tần số của nó là 880 Hz.

- Một mặt trống dao động với tần số 100 Hz thì nó thực hiện được 100 dao động mỗi giây.

 

❗Thông thường tai người có thể nghe được âm có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz.

Những âm có tần số dưới 20 Hz gọi là hạ âm. Những âm có tần số lớn hơn 20000 Hz gọi là siêu âm.

Một số loài động vật có thể nghe được siêu âm, ví dụ như chó. Do đó người ta đã chế tạo ra chiếc còi siêu âm để huấn luyện chó.

Còn loài sứa biển thì có thể nghe được hạ âm. Khi trên biển có bão, hạ âm có thể phát ra từ cơn bão và lan truyền đi, loài sứa nghe thấy hạ âm này và lăn sâu xuống biển để tránh bão.

➤ Tìm hiểu mối liên hệ giữa độ cao và tần số âm

Ta biết rằng, âm Đồ nghe trầm hơn âm Đố. Hay trên phím đàn piano, độ cao của các âm tăng dần từ Đồ, Rê, Mi, Pha, Son, La, Si, Đố,...

Hình dưới đây cho biết tần số của các âm phát ra khi ta nhấn vào phím đàn.

Âm phát ra càng cao (càng bổng) khi tần số âm càng lớn.

Âm phát ra càng thấp (càng trầm) khi tần số càng nhỏ.

Âm cao- tần số lớn	Âm thấp- Tần số nhỏ

❗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.

Giọng nữ bổng	Giọng nam trầm

1. Biên độ dao động là khoảng cách từ vị trí cân bằng đến vị trí xa nhất của dao động.

2. Tần số là số dao động trong 1 giây.

3. Đơn vị của tần số là héc (Hz).

4. Sóng âm có biên độ càng lớn thì nghe âm càng to (và ngược lại).

5. Sóng âm có tần số càng lớn thì nghe thấy âm càng cao (và ngược lại).