Номер 836, страница 117, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 11 класс. Колебания и волны. Механические волны. Длина волны. Скорость волны. Уравнение бегущей волны - номер 836, страница 117.

Условие.

836. [688] Моряк ударяет по борту корабля ниже уровня воды. Волна, отражённая от дна моря (эхо), приходит через 2,1 с. Определите глубину моря в этом месте, считая, что скорость звука в морской воде равна 1560 м/с.

Решение.

Дано:

Время возвращения эха, $t = 2,1$ с

Скорость звука в морской воде, $v = 1560$ м/с

Данные представлены в системе СИ.

Найти:

Глубину моря, $\text{h}$ - ?

Решение:

Эхо — это звуковая волна, отражённая от препятствия. В данном случае звуковая волна от удара распространяется от корабля до дна, а затем отражается и возвращается обратно к кораблю. Таким образом, за время $\text{t}$ звук проходит расстояние, равное удвоенной глубине моря.

Пусть глубина моря равна $\text{h}$. Тогда общее расстояние $\text{S}$, пройденное звуковой волной, составляет:

$S = 2 \cdot h$

С другой стороны, расстояние, пройденное волной с постоянной скоростью, можно рассчитать по формуле:

$S = v \cdot t$

где $\text{v}$ — скорость звука, а $\text{t}$ — время движения.

Приравнивая оба выражения для расстояния $\text{S}$, получаем уравнение:

$2 \cdot h = v \cdot t$

Выразим из этого уравнения искомую глубину $\text{h}$:

$h = \frac{v \cdot t}{2}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи и произведём вычисления:

$h = \frac{1560 \text{ м/с} \cdot 2,1 \text{ с}}{2} = \frac{3276 \text{ м}}{2} = 1638 \text{ м}$

Ответ: глубина моря в этом месте составляет 1638 м.