Một thiết bị phát âm có công suất P di chuyển dọc theo trục Ox, một thiết bị thu âm đặt trên trục Oy, khảo sát cường độ âm theo tọa độ x của máy phát được đồ thị (như hình). Khi thiết bị phát chuyển động qua vị trí M có \(x = 1m\) thì mức cường độ âm thu được bằng bao nhiêu ? Cho \({I_0}\; = {10^{ - 12}}\;W/{m^2}.\) Lấy \({\pi ^2}\; = 10.\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiKhoảng cách từ nguồn âm đến máy thu là: \(r = \sqrt {{x^2} + {y^2}} \)
Từ đồ thị ta thấy khi: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 0;I = 1W/{m^2}}\\{x = 2;I = 0,5W/{m^2}}\\{x = 1;I = {I_1}}\end{array}} \right.\)
Ta có: \(\frac{{{I_{}}}}{{{I_2}}} = \frac{{r_2^2}}{{r_{}^2}} = \frac{{{2^2} + {y^2}}}{{{y^2}}} = \frac{1}{{0,5}} = 2 \\\Rightarrow y = 2\left( m \right)\)
Lại có: \(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{r_2^2}}{{r_1^2}} = \frac{{{2^2} + {y^2}}}{{{1^2} + {y^2}}} = \frac{8}{5}\\ \Rightarrow {I_1} = \frac{8}{5}.0,5 = 0,8\left( {{\rm{W}}/{m^2}} \right)\)
Mức cường độ âm khi x = 1 m là: \(L = 10\log \frac{{{I_1}}}{{{I_0}}} = 10\log \frac{{0,8}}{{{{10}^{ - 12}}}} = 119dB\)
Chọn D.
Đề thi giữa HK1 môn Vật Lý 12 năm 2022-2023
Trường THPT Nguyễn Duy Hiệu