📖 Bài 13: Độ to và độ cao của âm - lớp 7

1. Độ to và biên độ của sóng âm

• Biên độ dao động: Là khoảng cách từ vị trí cân bằng (vị trí ban đầu khi vật đứng yên) đến vị trí xa nhất của dao động,.
• Mối liên hệ: Độ to của âm tỉ lệ thuận với biên độ dao động. Sóng âm có biên độ càng lớn thì nghe thấy âm càng to và ngược lại.
• Ví dụ: Khi gõ mạnh vào mặt trống, mặt trống dao động với biên độ lớn hơn nên phát ra âm to hơn. Trên màn hình dao động kí, biên độ được biểu diễn bằng khoảng cách từ đường nằm ngang đến điểm cao nhất của đường biểu diễn.

2. Độ cao và tần số của sóng âm

• Tần số: Là số dao động mà vật thực hiện được trong 1 giây,.
• Đơn vị: Đơn vị của tần số là héc, kí hiệu là Hz,.
• Mối liên hệ giữa tần số và độ cao:
  • Âm cao (âm bổng) ứng với sóng âm có tần số càng lớn,.
  • Âm thấp (âm trầm) ứng với sóng âm có tần số càng nhỏ,.
• Ngưỡng nghe của con người: Tai người bình thường có thể nghe được âm thanh có tần số trong khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

3. Ví dụ thực tế và lưu ý

• Giọng nói: Giọng của nữ giới thường có tần số cao hơn nam giới nên nghe bổng hơn.
• Dây đàn: Các dây đàn ghita khác nhau (như dây số 1 và dây số 6) phát ra âm có độ cao khác nhau do tần số dao động khác nhau.
• Sức khỏe: Khi hét to hoặc kéo dài âm, các dây thanh quản phải dao động với biên độ lớn trong thời gian dài, dễ dẫn đến đau họng hoặc khàn tiếng.

Tóm tắt ghi nhớ (Em đã học):

• Biên độ càng lớn $\rightarrow$ Âm càng to.
• Tần số càng lớn $\rightarrow$ Âm càng cao (bổng).
• Tần số là số dao động trong 1 giây, đơn vị là Hz,.

Tại sao âm nốt La nghe cao hơn nốt Si?

Âm của nốt La nghe cao hơn nốt Si là vì nốt La có tần số dao động lớn hơn so với nốt Si.

Cụ thể, sự khác biệt này được giải thích qua các điểm sau:

• Giá trị tần số: Theo bảng số liệu về tần số của các nốt nhạc, nốt La có tần số là 880 Hz, trong khi nốt Si có tần số là 494 Hz.
• Mối liên hệ giữa tần số và độ cao: Tần số là số dao động mà vật thực hiện được trong 1 giây. Các nguồn tài liệu khẳng định rằng sóng âm có tần số càng lớn thì nghe thấy âm càng cao (âm bổng) và ngược lại, tần số càng nhỏ thì âm nghe thấy càng thấp (âm trầm).
• Kết luận: Vì tần số của nốt La (880 Hz) lớn hơn gần gấp đôi tần số của nốt Si (494 Hz), nên khi phát ra, tai ta sẽ nghe thấy nốt La có âm cao hơn nốt Si.

Ứng dụng của sóng âm trong y học và đời sống

Dựa trên nội dung từ sách giáo khoa Khoa học tự nhiên 7, sóng âm có nhiều ứng dụng thiết thực trong đời sống và các vấn đề liên quan đến sức khỏe, y tế. Dưới đây là các ứng dụng cụ thể:

1. Trong đời sống và kĩ thuật

• Xác định độ sâu của biển: Con người ứng dụng sự phản xạ của sóng âm có tần số rất lớn (hơn 20.000 Hz, gọi là siêu âm) để đo độ sâu của đáy biển,. Thiết bị phát sóng siêu âm từ tàu xuống đáy biển, sau đó nhận lại âm phản xạ để tính toán khoảng cách.
• Ứng dụng trong tự nhiên: Một số loài động vật như dơi sử dụng sóng siêu âm (tần số từ 50.000 Hz đến 70.000 Hz) để săn mồi và nhận biết vật cản trong bóng tối dựa vào âm phản xạ.
• Truyền đạt thông tin và giải trí: Sóng âm lan truyền qua môi trường không khí giúp con người giao tiếp, nghe được tiếng nói, tiếng nhạc từ các nhạc cụ như đàn ghita, trống hay sáo,,.
• Chống ô nhiễm tiếng ồn: Để bảo vệ môi trường sống, con người sử dụng các vật liệu phản xạ âm kém (vật mềm, xốp, bề mặt sần sùi) như rèm nhung, xốp, hoặc trồng nhiều cây xanh để phân tán và ngăn chặn sự lan truyền của tiếng ồn đến tai,,.

2. Trong y học và chăm sóc sức khỏe

• Bảo vệ môi trường yên tĩnh tại bệnh viện: Do tiếng ồn có hại cho sức khỏe và hoạt động bình thường của con người, tại các khu vực gần bệnh viện thường có biển báo "Cấm sử dụng còi" hoặc biển báo "Đi nhẹ, nói khẽ" bên trong bệnh viện để đảm bảo môi trường yên tĩnh cho bệnh nhân hồi phục.
• Bảo vệ cơ quan phát âm: Sách giáo khoa lưu ý rằng khi hét to hoặc kéo dài âm, dây thanh quản phải dao động với biên độ lớn trong thời gian dài, dễ dẫn đến đau họng hoặc khàn tiếng. Việc hiểu về biên độ và độ to giúp chúng ta biết cách bảo vệ giọng nói và sức khỏe cơ quan phát âm.
• Lưu ý: Mặc dù siêu âm (âm có tần số trên 20.000 Hz) được định nghĩa trong sách và nhắc đến trong việc đo độ sâu biển, nhưng các ứng dụng cụ thể của nó trong chẩn đoán hình ảnh y khoa (như siêu âm thai hay siêu âm tổng quát) không được mô tả chi tiết trong các đoạn trích này,. Theo kiến thức phổ thông ngoài các nguồn đã cho, siêu âm được ứng dụng rộng rãi trong y học để quan sát các cơ quan nội tạng bên trong cơ thể người mà không cần phẫu thuật; bạn có thể chủ động xác minh thêm thông tin này.

Bảng tóm tắt các đặc trưng âm thanh liên quan đến ứng dụng