Một người úp tai xuống đất nghe từ nguồn âm cách nhau một khoảng 0,5s, vận tốc không khí là 340m/s, vận tốc đất là 6000m/s. Giải thích hiện tượng trên

Để giải thích hiện tượng mà bạn đưa ra và tính khoảng cách từ người nghe đến nguồn âm, chúng ta tiến hành như sau:

### a. Giải thích hiện tượng
Khi âm thanh phát ra từ một nguồn âm, nó sẽ truyền đi qua các môi trường khác nhau (ở đây là không khí và đất). Vận tốc truyền âm của âm thanh khác nhau trong các môi trường khác nhau: trong không khí âm thanh có vận tốc khoảng 340 m/s, trong khi đó trong đất, nó có vận tốc khoảng 6000 m/s.

Khi một người úp tai xuống đất, âm thanh từ nguồn phải đi qua không khí và sau đó đến tai người qua đất. Do vận tốc âm thanh trong đất lớn hơn rất nhiều so với trong không khí, âm thanh lan truyền trong đất sẽ đến người nghe trước âm thanh lan truyền trong không khí, mặc dù cả hai âm thanh bắt nguồn từ cùng một nguồn.

Cụ thể, nếu âm thanh từ nguồn đến người nghe qua không khí và đất cách nhau 0.5 giây, chúng ta có thể kết luận rằng người nghe nghe thấy âm thanh truyền qua đất trước, sau đó mới nghe thấy âm thanh truyền qua không khí.

### b. Tóm tắt và tính K/C từ ng đó đến nguồn âm

Để tính khoảng cách từ người nghe đến nguồn âm, ta gọi:
- \( d_{kh} \): khoảng cách đến nguồn âm theo truyền âm trong không khí
- \( d_{d} \): khoảng cách đến nguồn âm theo truyền âm trong đất

Vì âm thanh đến tai người nghe sau 0.5 giây, ta có thể viết:
1. \( t_{kh} = \frac{d_{kh}}{v_{kh}} = \frac{d_{kh}}{340} \)
2. \( t_{d} = \frac{d_{d}}{v_{d}} = \frac{d_{d}}{6000} \)

Theo giả thiết mà 0.5 giây là khoảng thời gian chênh lệch:
\[ t_{kh} - t_{d} = 0.5 \]

Vì \( d_{kh} = d_{d} \) (cùng một khoảng cách đến nguồn âm), ta có thể thay vào phương trình:
- \( \frac{d_{kh}}{340} - \frac{d_{kh}}{6000} = 0.5 \)

Gọi \( d_{kh} = d \), ta biến đổi phương trình:
\[ \frac{d}{340} - \frac{d}{6000} = 0.5 \]

Tìm mẫu số chung (6000):
\[ \frac{6000d - 340d}{340 \times 6000} = 0.5 \]
\[ \frac{5660d}{2040000} = 0.5 \]

Giải phương trình:
\[ 5660d = 0.5 \times 2040000 \]
\[ 5660d = 1020000 \]
\[ d = \frac{1020000}{5660} \]
\[ d \approx 180.5 \, \text{m} \]

### Kết luận
- Khoảng cách từ người nghe đến nguồn âm là khoảng 180.5 mét.
- Hiện tượng trên xảy ra do sự khác biệt về vận tốc của âm thanh trong các môi trường.