Bài 10. Thực hành: Đo tần số của sóng âm
Thực hành đo tần số của sóng âm bằng các phương pháp khác nhau.
Lý thuyết Đo tần số của sóng âm
1 1. Sóng âm
Định nghĩa: Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường vật chất, có tần số từ 16Hz đến 20000Hz.
Phân loại âm:
- Hạ âm: f < 16Hz (không nghe thấy)
- Âm nghe được: 16Hz ≤ f ≤ 20000Hz
- Siêu âm: f > 20000Hz (không nghe thấy)
Tốc độ âm:
- Trong không khí (20°C): v ≈ 340 m/s
- Trong nước: v ≈ 1500 m/s
- Trong sắt: v ≈ 5100 m/s
2 2. Phương pháp đo tần số âm
Phương pháp 1: Dùng máy hiện sóng (oscilloscope)
- Kết nối micro với máy hiện sóng
- Đo chu kỳ T từ màn hình
- Tính f = 1/T
Phương pháp 2: Dùng đồng hồ điện tử
- Đếm số dao động N trong thời gian t
- f = N/t
Phương pháp 3: Dùng ứng dụng điện thoại
- Sử dụng app tuner hoặc spectrum analyzer
- Hiển thị trực tiếp tần số
3 3. Cách sử dụng máy hiện sóng
Các bước đo:
- Bật máy, chỉnh độ sáng phù hợp
- Kết nối nguồn âm vào kênh đo
- ChỉnhVolt/Div để tín hiệu rõ nét
- Chỉnh Time/Div để thấy 2-3 chu kỳ
- Đọc chu kỳ T từ trục thời gian
- Tính f = 1/T
Lưu ý:
- Chỉnh kích thước tín hiệu vừa màn hình
- Đọc giá trị tại điểm giao trục
4 4. Sai số và đánh giá kết quả
Nguyên nhân sai số:
- Độ phân giải của máy đo
- Nhiễu từ môi trường
- Sai số khi đọc giá trị
Cách giảm sai số:
- Đo nhiều lần lấy trung bình
- Tránh tiếng ồn xung quanh
- Dùng thiết bị chất lượng cao
Viết kết quả: f = f̅ ± Δf
Các dạng bài tập
1 Dạng 1: Tính tần số từ chu kỳ
Phương pháp:
- Đọc chu kỳ T từ máy hiện sóng
- f = 1/T
Ví dụ minh họa
Giải:
T = 4×2 = 8 ms = 0,008 s
f = 1/0,008 = 125 Hz
Giải:
f = N/t = 50/2 = 25 Hz
2 Dạng 2: Bài toán thực tế
Phương pháp:
- Áp dụng kiến thức đo lường vào tình huống thực tế
- Chú ý đơn vị và sai số
Ví dụ minh họa
Giải:
Sai số tuyệt đối: Δf = |442 - 440| = 2 Hz
Sai số tương đối: δ = 2/440 × 100% ≈ 0,45%
Giải:
λ = v/f = 340/261 ≈ 1,30 m
Giải:
λ = v/f = 1540/(3,5×10⁶) ≈ 0,44 mm
Bước sóng nhỏ giúp phân giải chi tiết tốt.
Sẵn sàng thử thách bản thân?
Hoàn thành 15 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài
Làm bài tập ngayCác bài học trong chương: Chương II. Sóng
Bài 8. Mô tả sóng
Bài 9. Sóng ngang. Sóng dọc. Sự truyền năng lượng của sóng cơ
Bài 10. Thực hành: Đo tần số của sóng âm
Bài 11. Sóng điện từ
Bài 12. Giao thoa sóng
Bài 13. Sóng dừng
Bài 14. Bài tập về sóng
Bài 15. Thực hành: Đo tốc độ truyền âm