Номер 3.31, страница 18 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

III. Звук - номер 3.31, страница 18.

Условие.

3.31 На каком расстоянии от корабля находилась подводная лодка, если посланный гидролокатором ультразвуковой сигнал был принят обратно через 4 с? Скорость звука в воде принять равной 1500 м/с.

Решение.

Дано:

Время прохождения сигнала туда и обратно, $t = 4$ с

Скорость звука в воде, $v = 1500$ м/с

Найти:

Расстояние до подводной лодки, $L$ - ?

Решение:

Ультразвуковой сигнал, посланный гидролокатором, проходит расстояние от корабля до подводной лодки, отражается от неё и возвращается обратно. Таким образом, сигнал проходит удвоенное расстояние между кораблём и подводной лодкой.

Обозначим искомое расстояние от корабля до подводной лодки как $L$.

Тогда общий путь, пройденный сигналом, будет равен $S = 2L$.

Этот путь можно также рассчитать по формуле равномерного движения, зная скорость распространения сигнала и общее время его движения:

$S = v \cdot t$

где $v$ — скорость звука в воде, $t$ — общее время, за которое сигнал дошел до лодки и вернулся обратно.

Приравняем два выражения для пути $S$:

$2L = v \cdot t$

Из этой формулы выразим расстояние $L$:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи и произведём вычисления:

$L = \frac{1500 \text{ м/с} \cdot 4 \text{ с}}{2} = \frac{6000 \text{ м}}{2} = 3000$ м.

Для удобства можно перевести метры в километры: $3000 \text{ м} = 3 \text{ км}$.

Ответ: подводная лодка находилась на расстоянии 3000 м (или 3 км) от корабля.