Вариант 3, страница 80 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

СР-24. Механические и звуковые волны. Самостоятельные работы - страница 80.

Условие.

Вариант 3

1. Лодка качается в море на волнах, распространяющихся со скоростью 2 м/с. Расстояние между ближайшими гребнями волны 6 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки?

2. За какой промежуток времени звуковая волна распространится в воде на расстояние 29 км, если ее длина равна 7,25 м, а частота колебаний — 200 Гц?

Решение.

1. Лодка качается в море на волнах, распространяющихся со скоростью 2 м/с. Расстояние между ближайшими гребнями волны 6 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки?

Дано:

Скорость волны, $v = 2$ м/с

Длина волны (расстояние между гребнями), $\lambda = 6$ м

Найти:

Частоту ударов волн, $\nu$

Решение:

Частота ударов волн о корпус неподвижной лодки равна частоте колебаний самой волны. Скорость распространения волны $\text{v}$, ее длина $\lambda$ и частота $\nu$ связаны между собой следующей формулой:

$v = \lambda \cdot \nu$

Чтобы найти частоту, выразим ее из этой формулы:

$\nu = \frac{v}{\lambda}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$\nu = \frac{2 \text{ м/с}}{6 \text{ м}} = \frac{1}{3} \text{ Гц} \approx 0,33 \text{ Гц}$

Ответ: частота ударов волн о корпус лодки составляет примерно 0,33 Гц.

2. За какой промежуток времени звуковая волна распространится в воде на расстояние 29 км, если ее длина равна 7,25 м, а частота колебаний — 200 Гц?

Дано:

Расстояние, $S = 29$ км

Длина волны, $\lambda = 7,25$ м

Частота колебаний, $\nu = 200$ Гц

$S = 29 \text{ км} = 29000 \text{ м}$

Найти:

Промежуток времени, $\text{t}$

Решение:

Для начала необходимо определить скорость распространения звуковой волны в воде. Скорость волны $\text{v}$ можно найти, зная ее длину $\lambda$ и частоту $\nu$, по формуле:

$v = \lambda \cdot \nu$

Подставим известные значения:

$v = 7,25 \text{ м} \cdot 200 \text{ Гц} = 1450 \text{ м/с}$

Далее, зная скорость волны и расстояние, которое она прошла, можно вычислить время $\text{t}$, используя формулу равномерного движения:

$t = \frac{S}{v}$

Подставим вычисленную скорость и расстояние (в метрах) в формулу:

$t = \frac{29000 \text{ м}}{1450 \text{ м/с}} = 20 \text{ с}$

Ответ: звуковая волна распространится на расстояние 29 км за 20 с.