Задание №1859
За какое время звук проходит 1 км воздухе; в воде? Скорость звука при 0 °С в воздухе равна 332 м/с, в воде − 1450 м/с.
Решение
Дано:
$v_{возд} = 332$ м/с;
$v_{в} = 1450$ м/с;
S = 1 км.
Найти:
t − ?
СИ:
S = 1000 м.
Решение:
S = vt;
$t = \frac{S}{v}$;
$t _{возд}= \frac{1000}{332} = 3$ с;
$t _{в}= \frac{1000}{1450} = 0,69$ с.
Ответ: 3 с; 0,69 с.
Задание №1860
Рассчитайте глубину обрыва, если звук упавшего на дно обрыва камня наблюдатель услышал через 0,8 с после того, как отметил момент падения.
Решение
Дано:
t = 0,8 с;
$v_{возд} = 332$ м/с.
Найти:
h − ?
Решение:
S = h = vt;
S = 332 * 0,8 = 265,6 м.
Ответ: 265,6 м.
Задание №1861
Используя секундомер, ученик определил, что эхо возникает через 3,8 с после подачи звукового сигнала. На каком расстоянии от ученика находилась преграда?
Решение
Дано:
t = 3,8 с;
$v_{возд} = 332$ м/с.
Найти:
$S_{1}$ − ?
Решение:
Найдем расстояние распространения звука от ученика до преграды и обратно:
S = vt;
S = 332 * 3,8 = 1261,6 м;
Найдем расстояние между учеником и преградой:
$S_{1} = \frac{S}{2}$;
$S_{1} = \frac{1261,6}{2} = 630,8$ м.
Ответ: 630, 8 м.
Задание №1862
При определении скорости звука в чугуне у одного конца чугунной трубы ударяли в колокол, у другого конца наблюдатель слышал два звука: сначала − один, пришедший по чугуну, а спустя 2,5 с − второй, пришедший по воздуху. Длина трубы была равна 930 м. Определите по этим данным скорость звука в чугуне. Скорость звука в воздухе принять равной 332 м/с.
Решение
Дано:
l = 930 м;
△t = 2,5 с;
$v_{возд} = 332$ м/с.
Найти:
$v_{чуг}$ − ?
Решение:
Найдем время распространения звука в воздухе:
$l = v_{возд} * t_{возд}$;
$t_{возд} = \frac{l}{v_{возд}}$;
$t_{возд} = \frac{930}{332} = 2,8$ с;
Найдем время распространения звука в чугуне:
$△t = t_{возд} - t_{чуг} = 2,5$ c;
$t_{чуг} = t_{возд} - 2,5$;
$t_{чуг} = 2,8 - 2,5 = 0,3$ с.
Найдем скорость распространения звука в чугуне:
$v_{чуг} = \frac{l}{t_{чуг}}$;
$v_{чуг} = \frac{930}{0,3} = 3100$ м/с.
Ответ: 3100 м/с.
Задание №1863
Минимальное время, необходимое человеку для того, чтобы его ухо могло отличить эхо от вызвавшего его звука, равно 0,1 с. На каком минимальном расстоянии от препятствия должен находиться человек, чтобы слышать эхо? Скорость звука считать равной 332 м/с.
Решение
Дано:
t = 0,1 с;
$v_{возд} = 332$ м/с.
Найти:
s − ?
Решение:
Найдем расстояние распространения звука от человека до препятствия и обратно:
S = vt;
S = 332 * 0,1 = 33,2 м;
Найдем расстояние между человеком и препятствием:
$S_{1} = \frac{S}{2}$;
$S_{1} = \frac{33,2}{2} = 16,6$ м.
Ответ: 16,6 м.
Задание №1864
Чему равна длина звуковой волны частотой 440 Гц в воздухе?
Решение
Дано:
ν = 440 Гц;
$v_{возд} = 332$ м/с.
Найти:
λ − ?
Решение:
v = νλ;
$λ = \frac{v}{ν}$;
$λ = \frac{332}{440} = 0,75$ м.
Ответ: 0,75 м.
Задание №1865
Источник звука, период колебания которого равен 0,002 с, возбуждает в воде волны. Чему равна скорость звука в воде, если длина волны 2,9 м?
Решение
Дано:
T = 0,002 с;
λ = 2,9 м.
Найти:
$v_{вод}$ − ?
Решение:
$ v_{вод} = \frac{λ}{T}$;
$ v_{вод} = \frac{2,9}{0,002} = 1450$ м/с.
Ответ: 1450 м/с.
Задание №1866
Определите расстояние до пролетающего самолёта в момент, когда наблюдатель услышал звук, если высота пролёта 4 км, скорость самолёта 510 м/с.
Решение
Дано:
h = 4 км;
$v_{зв} = 332$ м/с.
$v_{сам} = 510$ м/с.
Найти:
S − ?
СИ:
h = 4 м.
Решение:
Найдем время, через которое наблюдатель услышит звук:
$h = v_{зв}* t$;
$t = \frac{h}{v_{зв}}$;
$t = \frac{4000}{332} = 12$ с;
Найдем расстояние, которое пролетит самолет за время t:
$l = v_{сам} * t$;
l = 510 * 12 = 6120 м.
По теореме Пифагора найдем расстояние до пролетающего самолёта в момент, когда наблюдатель услышал звук:
$s = \sqrt{l^{2} + h^{2}}$;
$s = \sqrt{6120^{2} + 4000^{2}} = 7311$ м ≈ 7,3 км.
Ответ: 7,3 км.
Задание №1867
Если приблизить морскую раковину к уху, слышен звук. Смоделируйте дома это явление.
Решение
Если приблизить морскую раковину к уху, слышен звук − шум окружающего мира. Когда эти звуки попадают в ракушку они резонируют, и как следствие, усиливаются. В результате человек слышит шум.
Тот же шум появится, если мы приложим ухо к отверстию любой другой емкости, например стакана или чашки. Также можно сложить руки в форме раковины и приложить к уху, можно создать тот же эффект.
Задание №1868
Поставьте будильник на один конец стола и приложите ухо к другому концу. Что изменилось в тиканье будильника и почему?
Решение
Тиканье будильника стало громче. Звуковые волны распространяются в упругой среде. Чем больше плотность вещества, тем лучше оно проводит звук.
Задание №1869
Негромко спойте в стеклянную банку тоны различной высоты (гамму). При определённом тоне звук усиливается, банка дрожит. Почему?
Решение
При воздействии звука определенного тона, т.е. частоты, звуковые волны почти совпадают с внутренними колебаниями банки (резонансными частотами). Из−за этого амплитуда всё больше усиливается и банка начинает дрожать.
Задание №1870
Выясните на опыте, что лучше проводит звук − воздух или дерево. Для этого возьмите длинную деревянную палку так, чтобы её конец был на расстоянии 15 см от уха. Попросите кого−нибудь поцарапать ногтем по другому концу палки. Хорошо ли слышен звук? Прижмите конец палки к уху и снова слушайте. По результатам эксперимента сделайте вывод о том, что лучше проводит звук.
Решение
Оборудование:
Деревянная палка.
Ход работы:
1. Возьмите длинную деревянную палку так, чтобы её конец был на расстоянии 15 см от уха.
2. Попросите кого−нибудь поцарапать ногтем по другому концу палки. Прислушайтесь к звуку.
3. Прижмите конец палки к уху.
4. Попросите кого−нибудь поцарапать ногтем по другому концу палки. Прислушайтесь к звуку.
В результате опыта выяснили, что звук скрежета слышен громче тогда, когда конец палки прижат к уху. Таким образом, дерево лучше передает звук, чем воздух.
