Вариант 3, страница 131 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
КР-11. Механические и звуковые волны. Контрольные работы - страница 131.
Вариант 3 (с. 131)
Условие. Вариант 3 (с. 131)
скриншот условия

Вариант 3
I
1. Рассчитайте длину звуковой волны в стали, если частота колебаний равна $4 \text{ кГц}$, а скорость звука — $5 \text{ км/с}$.
2. Закрытая с обоих концов труба, длина которой $1 \text{ м}$, заполнена воздухом при нормальном давлении. При какой частоте в трубе будут возникать стоячие волны? Скорость звука в воздухе принять равной $340 \text{ м/с}$.
3. Найдите период колебания, если частота колебаний равна $450 \text{ Гц}$.
II
4. Определите, во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду, если скорость звука в воде равна $1460 \text{ м/с}$, а в воздухе — $340 \text{ м/с}$.
5. Найдите длину звуковой волны, если за время, в течение которого частица среды совершает $140$ колебаний, волна распространяется на $98 \text{ м}$.
6. Пароход, проходящий по озеру, создал волну, которая дошла до берега через $1 \text{ мин}$. Расстояние между соседними гребнями волны равно $1,5 \text{ м}$, а время между последовательными ударами о берег — $2 \text{ с}$. Каково расстояние от берега до проходящего парохода?
Решение. Вариант 3 (с. 131)
1. Рассчитайте длину звуковой волны в стали, если частота колебаний равна 4 кГц, а скорость звука — 5 км/с.
Дано:
$ν = 4$ кГц = $4 \cdot 10^3$ Гц
$v = 5$ км/с = $5 \cdot 10^3$ м/с
Найти:
$\text{λ}$ - ?
Решение:
Длина волны $\text{λ}$, скорость волны $\text{v}$ и частота колебаний $\text{ν}$ связаны соотношением:
$v = λ \cdot ν$
Отсюда выразим длину волны:
$λ = \frac{v}{ν}$
Подставим числовые значения:
$λ = \frac{5 \cdot 10^3 \text{ м/с}}{4 \cdot 10^3 \text{ Гц}} = \frac{5}{4} \text{ м} = 1,25 \text{ м}$
Ответ: 1,25 м.
2. Закрытая с обоих концов труба, длина которой 1 м, заполнена воздухом при нормальном давлении. При какой частоте в трубе будут возникать стоячие волны? Скорость звука в воздухе принять равной 340 м/с.
Дано:
$L = 1$ м
$v = 340$ м/с
Найти:
$ν_n$ - ?
Решение:
В трубе, закрытой с обоих концов, могут возникать стоячие волны при условии, что на длине трубы укладывается целое число полуволн. На закрытых концах трубы всегда находятся узлы смещения.
Условие образования стоячих волн:
$L = n \frac{λ_n}{2}$, где $n = 1, 2, 3, ...$
Отсюда, возможные длины волн:
$λ_n = \frac{2L}{n}$
Частота колебаний связана с длиной волны и скоростью звука формулой $v = λ_n \cdot ν_n$.
Следовательно, собственные частоты колебаний в трубе равны:
$ν_n = \frac{v}{λ_n} = \frac{v}{\frac{2L}{n}} = n \frac{v}{2L}$
Найдем основную частоту (при $n=1$):
$ν_1 = \frac{340 \text{ м/с}}{2 \cdot 1 \text{ м}} = 170 \text{ Гц}$
Остальные возможные частоты (гармоники) будут кратны основной частоте: $ν_n = n \cdot 170$ Гц.
Ответ: Стоячие волны будут возникать при частотах, определяемых формулой $ν_n = n \cdot 170 \text{ Гц}$, где $\text{n}$ - целое положительное число (1, 2, 3, ...). Например, 170 Гц, 340 Гц, 510 Гц и т.д.
3. Найдите период колебаний, если частота колебаний равна 450 Гц.
Дано:
$ν = 450$ Гц
Найти:
$\text{T}$ - ?
Решение:
Период колебаний $\text{T}$ и частота $\text{ν}$ являются взаимно обратными величинами.
$T = \frac{1}{ν}$
Подставим значение частоты:
$T = \frac{1}{450 \text{ Гц}} \approx 0,0022 \text{ с}$
Ответ: $\approx 0,0022$ с.
4. Определите, во сколько раз изменится длина звуковой волны при переходе звука из воздуха в воду, если скорость звука в воде равна 1460 м/с, а в воздухе — 340 м/с.
Дано:
$v_{воды} = 1460$ м/с
$v_{воздуха} = 340$ м/с
Найти:
$\frac{λ_{воды}}{λ_{воздуха}}$ - ?
Решение:
При переходе волны из одной среды в другую ее частота $\text{ν}$ остается неизменной.
Длина волны в воздухе: $λ_{воздуха} = \frac{v_{воздуха}}{ν}$
Длина волны в воде: $λ_{воды} = \frac{v_{воды}}{ν}$
Чтобы найти, во сколько раз изменится длина волны, найдем их отношение:
$\frac{λ_{воды}}{λ_{воздуха}} = \frac{\frac{v_{воды}}{ν}}{\frac{v_{воздуха}}{ν}} = \frac{v_{воды}}{v_{воздуха}}$
$\frac{λ_{воды}}{λ_{воздуха}} = \frac{1460 \text{ м/с}}{340 \text{ м/с}} \approx 4,29$
Ответ: Длина волны увеличится примерно в 4,3 раза.
5. Найдите длину звуковой волны, если за время, в течение которого частица среды совершает 140 колебаний, волна распространяется на 98 м.
Дано:
$N = 140$
$S = 98$ м
Найти:
$\text{λ}$ - ?
Решение:
Длина волны $\text{λ}$ — это расстояние, на которое распространяется волна за время, равное одному периоду колебаний.
Следовательно, расстояние $\text{S}$, которое волна проходит за время $\text{N}$ колебаний, равно:
$S = N \cdot λ$
Выразим отсюда длину волны:
$λ = \frac{S}{N}$
$λ = \frac{98 \text{ м}}{140} = 0,7 \text{ м}$
Ответ: 0,7 м.
6. Пароход, проходящий по озеру, создал волну, которая дошла до берега через 1 мин. Расстояние между соседними гребнями волны равно 1,5 м, а время между последовательными ударами о берег — 2 с. Каково расстояние от берега до проходящего парохода?
Дано:
$t = 1$ мин = 60 с
$λ = 1,5$ м
$T = 2$ с
Найти:
$\text{S}$ - ?
Решение:
Расстояние между соседними гребнями волны — это ее длина $\text{λ}$. Время между последовательными ударами о берег — это период волны $\text{T}$.
Скорость распространения волны $\text{v}$ можно найти по формуле:
$v = \frac{λ}{T}$
$v = \frac{1,5 \text{ м}}{2 \text{ с}} = 0,75 \text{ м/с}$
Расстояние $\text{S}$ от парохода до берега можно найти, зная скорость волны $\text{v}$ и время ее распространения $\text{t}$:
$S = v \cdot t$
$S = 0,75 \text{ м/с} \cdot 60 \text{ с} = 45 \text{ м}$
Ответ: 45 м.
Другие задания:
Вариант 4
стр. 124Вариант 1
стр. 125Вариант 2
стр. 126Вариант 3
стр. 127Вариант 4
стр. 128Вариант 1
стр. 129Вариант 2
стр. 130Вариант 3
стр. 131Вариант 4
стр. 132Вариант 1
стр. 133Вариант 2
стр. 134Вариант 3
стр. 135Вариант 4
стр. 136Вариант 1
стр. 137Вариант 2
стр. 138к содержанию
список заданийПомогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 3 расположенного на странице 131 к дидактическим материалам 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 3 (с. 131), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.