Номер 4, страница 160 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. Определите длину звуковой волны частотой 725 Гц в воздухе, в воде и в стекле.

Дано:

Частота звуковой волны: $ν = 725 \text{ Гц}$

Для решения задачи необходимо использовать справочные значения скорости распространения звука в различных средах. Эти значения могут незначительно варьироваться в зависимости от условий (температуры, давления, состава вещества). Мы будем использовать общепринятые средние значения:

Скорость звука в воздухе (при 20 °C): $v_{воздух} \approx 343 \text{ м/с}$

Скорость звука в воде (пресной, при 20 °C): $v_{вода} \approx 1480 \text{ м/с}$

Скорость звука в стекле (зависит от типа): $v_{стекло} \approx 5000 \text{ м/с}$

Найти:

Длину волны в воздухе ($λ_{воздух}$), в воде ($λ_{вода}$) и в стекле ($λ_{стекло}$).

Решение:

Длина волны ($λ$) связана со скоростью ее распространения в среде ($v$) и частотой ($ν$) фундаментальным соотношением для волн:

$λ = \frac{v}{ν}$

Важно помнить, что при переходе волны из одной среды в другую ее частота ($ν$) остается неизменной, так как она определяется источником колебаний. Меняются только скорость распространения ($v$) и, как следствие, длина волны ($λ$).

Мы последовательно рассчитаем длину волны для каждой из трех сред, используя соответствующую скорость звука.

в воздухе

Рассчитаем длину звуковой волны в воздухе:

$λ_{воздух} = \frac{v_{воздух}}{ν} = \frac{343 \text{ м/с}}{725 \text{ Гц}} \approx 0,4731 \text{ м}$

Округляя до сотых, получаем 0,47 м.

Ответ: длина звуковой волны в воздухе составляет примерно 0,47 м.

в воде

Рассчитаем длину звуковой волны в воде:

$λ_{вода} = \frac{v_{вода}}{ν} = \frac{1480 \text{ м/с}}{725 \text{ Гц}} \approx 2,0414 \text{ м}$

Округляя до сотых, получаем 2,04 м.

Ответ: длина звуковой волны в воде составляет примерно 2,04 м.

и в стекле

Рассчитаем длину звуковой волны в стекле:

$λ_{стекло} = \frac{v_{стекло}}{ν} = \frac{5000 \text{ м/с}}{725 \text{ Гц}} \approx 6,8966 \text{ м}$

Округляя до сотых, получаем 6,90 м.

Ответ: длина звуковой волны в стекле составляет примерно 6,90 м.