Вариант 3, страница 82 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-13. Механические волны. Звук - страница 82.

Условие.

1. Объясните, в каком случае легче передать звуковой сигнал: на высокой горе или у её основания.

2. Скорость распространения волны равна $15 \text{ м/с}$. Определите частоту колебаний источника, если длина волны равна $50 \text{ см}$.

Решение.

1. Звуковой сигнал легче передать у основания горы. Звук является механической волной, для распространения которой необходима упругая среда. Эффективность передачи звуковой энергии и, следовательно, дальность распространения звука, зависит от плотности этой среды.

У основания горы атмосферное давление выше, чем на большой высоте. Вследствие этого, плотность воздуха у основания также выше. В более плотной среде частицы (молекулы) воздуха расположены ближе друг к другу. Это обеспечивает более эффективную передачу колебаний от одной частицы к другой, что позволяет звуковой волне распространяться дальше с меньшими потерями энергии.

На высокой горе воздух разрежен, его плотность значительно ниже. Из-за большого расстояния между молекулами передача энергии колебаний затруднена, и звук затухает гораздо быстрее.

Ответ: Звуковой сигнал легче передать у основания горы, так как там выше плотность воздуха, который является средой для распространения звука.

2. Дано

Скорость распространения волны, $v = 15$ м/с
Длина волны, $\lambda = 50$ см

Переведем все данные в систему СИ:
$\lambda = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}$

Найти:

Частоту колебаний источника, $\text{f}$

Решение

Скорость распространения волны ($\text{v}$), её длина ($\lambda$) и частота колебаний источника ($\text{f}$) связаны фундаментальным соотношением для волн:

$v = \lambda \cdot f$

Для того чтобы найти частоту колебаний, выразим $\text{f}$ из данной формулы:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу, предварительно убедившись, что все величины выражены в единицах СИ:

$f = \frac{15 \text{ м/с}}{0.5 \text{ м}} = 30 \text{ Гц}$

Ответ: Частота колебаний источника равна 30 Гц.