Номер 7, страница 183 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Упражнение 36. § 38. Распространение звука. Звуковые волны. Глава 2. Механические колебания и волны. Звук - номер 7, страница 183.

7. Наблюдатель, стоящий около прямолинейного участка железной дороги, увидел пар над свистком идущего вдали паровоза. Через 2 с после появления пара он услышал звук свистка, а через 34 с паровоз прошёл мимо наблюдателя. Определите скорость движения паровоза.

Дано:

Время задержки звука, $t_1 = 2$ с

Время движения паровоза, $t_2 = 34$ с

Скорость звука в воздухе, $v_{зв} \approx 340$ м/с (табличное значение)

Найти:

$v_п$

Решение:

Пусть $L$ — расстояние от наблюдателя до паровоза в тот момент, когда паровоз дал свисток. Наблюдатель видит пар практически мгновенно, так как скорость света очень велика. Звук от свистка доходит до наблюдателя за время $t_1$, распространяясь со скоростью звука $v_{зв}$.

Таким образом, расстояние $L$ можно вычислить по формуле:

$L = v_{зв} \cdot t_1$

Сам паровоз, двигаясь с постоянной скоростью $v_п$, преодолевает это же расстояние $L$ за время $t_2$, которое прошло с момента появления пара до момента, когда паровоз проехал мимо наблюдателя.

Следовательно, расстояние $L$ также можно выразить как:

$L = v_п \cdot t_2$

Поскольку левые части обоих уравнений равны (это одно и то же расстояние $L$), мы можем приравнять их правые части:

$v_п \cdot t_2 = v_{зв} \cdot t_1$

Теперь из этого соотношения мы можем выразить искомую скорость паровоза $v_п$:

$v_п = \frac{v_{зв} \cdot t_1}{t_2}$

Подставим числовые значения в формулу:

$v_п = \frac{340 \, \text{м/с} \cdot 2 \, \text{с}}{34 \, \text{с}} = \frac{680}{34} \, \text{м/с} = 20 \, \text{м/с}$

Ответ: скорость движения паровоза составляет 20 м/с.