Номер 2, страница 151 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. Удар грома был услышан через 8 с после вспышки молнии. Считая скорость звука в воздухе при 0 °С равной 331 м/с, вычислите, на каком расстоянии от наблюдателя произошёл грозовой разряд.

Дано:

Время задержки между вспышкой молнии и раскатом грома, $t = 8$ с

Скорость звука в воздухе при 0 °C, $v = 331$ м/с

Все данные уже представлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Расстояние от наблюдателя до грозового разряда, $S$.

Решение:

Вспышка молнии и создаваемый ею звук (гром) возникают практически в один и тот же момент времени. Однако свет и звук распространяются с разной скоростью. Скорость света в воздухе составляет примерно $c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с, что во много раз превышает скорость звука, которая по условию равна $v = 331$ м/с.

Из-за этой огромной разницы в скоростях, временем, за которое свет от вспышки достигает наблюдателя, можно пренебречь. Таким образом, наблюдаемая задержка $t$ — это время, которое потребовалось звуку, чтобы преодолеть расстояние $S$ от места удара молнии до наблюдателя.

Для расчёта расстояния при равномерном движении (считаем скорость звука постоянной) используется формула:

$S = v \cdot t$

где $S$ — искомое расстояние, $v$ — скорость звука, а $t$ — время распространения звука.

Подставим известные значения в формулу и произведём вычисления:

$S = 331 \, \frac{\text{м}}{\text{с}} \cdot 8 \, \text{с} = 2648 \, \text{м}$

При желании можно перевести это расстояние в километры: $2648 \text{ м} = 2,648 \text{ км}$.

Ответ: грозовой разряд произошёл на расстоянии $2648$ м от наблюдателя.