Номер 8, страница 45 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-8. Механические волны. Звук. Вариант 1 - номер 8, страница 45.

Условие.

8. При переходе из одной среды в другую длина звуковой волны увеличилась в 3 раза. Как при этом изменилась высота звука?

А. Увеличилась в 3 раза.

Б. Уменьшилась в 3 раза.

В. Не изменилась.

Решение.

Решение
Высота звука как субъективная характеристика слухового ощущения в основном определяется физической величиной — частотой звуковой волны. Чем выше частота колебаний, тем выше воспринимаемый человеком звук.

Ключевым физическим принципом при переходе волны (в том числе звуковой) из одной среды в другую является то, что её частота ($ \nu $) остается постоянной. Частота определяется источником волны и не зависит от свойств среды, в которой волна распространяется.

При этом скорость распространения волны ($ v $) и её длина ($ \lambda $) изменяются. Эти три величины связаны между собой фундаментальным соотношением:
$ v = \lambda \cdot \nu $

Согласно условию задачи, при переходе в другую среду длина звуковой волны увеличилась в 3 раза. Пусть $ \lambda_1 $ и $ v_1 $ — длина волны и скорость звука в первой среде, а $ \lambda_2 $ и $ v_2 $ — во второй. Тогда:
$ \lambda_2 = 3\lambda_1 $

Так как частота $ \nu $ не меняется, мы можем записать:
$ v_1 = \lambda_1 \cdot \nu $
$ v_2 = \lambda_2 \cdot \nu = (3\lambda_1) \cdot \nu = 3 \cdot (\lambda_1 \cdot \nu) = 3v_1 $
Это означает, что скорость звука во второй среде стала в 3 раза больше, что и привело к увеличению длины волны.

Поскольку высота звука зависит от частоты, а частота при переходе из одной среды в другую не изменилась, то и высота звука осталась прежней.

Ответ: В. Не изменилась.