Похожие вопросы
2025-10-28 08:27:22
Мальчик наблюдает, как тяжелый камень падает на бетонный тротуар. Через некоторое время он слышит два звука от удара камня: один звук идет по бетону, а другой - по воздуху. Время между ними составляет 1,2 секунды. Какое расстояние l от мальчика до места падения камня, если скорость звука в бетоне равна 4500 м/с?
Физика 11 класс Звуковые волны и их распространение физика 11 класс звук в бетоне скорость звука падение камня расстояние до удара физические задачи звуковая волна время звука расчет расстояния механика звука Новый
2025-10-28 08:27:46
Чтобы решить эту задачу, давайте разберем ее шаг за шагом.
Мы знаем, что звук от удара камня доходит до мальчика по двум путям: по бетону и по воздуху. Время между звуками составляет 1,2 секунды. Нам нужно найти расстояние от мальчика до места падения камня.
Шаг 1: Обозначим переменные- l - расстояние от мальчика до места падения камня.
- v_бетон - скорость звука в бетоне = 4500 м/с.
- v_воздух - скорость звука в воздухе (приблизительно 343 м/с).
Время, за которое звук проходит расстояние l по бетону:
t_бетон = l / v_бетон
Время, за которое звук проходит то же расстояние по воздуху:
t_воздух = l / v_воздух
Шаг 3: Найдем разницу во времениРазница во времени между звуками, идущими по бетону и воздуху, равна 1,2 секунды. Таким образом, мы можем записать уравнение:
t_воздух - t_бетон = 1,2
Шаг 4: Подставим выражения для времениПодставим найденные выражения в уравнение:
(l / v_воздух) - (l / v_бетон) = 1,2
Шаг 5: Приведем уравнение к общему видуТеперь выразим l:
l * (1 / v_воздух - 1 / v_бетон) = 1,2
Шаг 6: Найдем общий знаменательОбщий знаменатель для дробей будет равен v_воздух * v_бетон. Таким образом, у нас получится:
l * (v_бетон - v_воздух) / (v_воздух * v_бетон) = 1,2
Шаг 7: Выразим lТеперь выразим l:
l = 1,2 * (v_воздух * v_бетон) / (v_бетон - v_воздух)
Шаг 8: Подставим значенияТеперь подставим известные значения:
v_воздух = 343 м/с, v_бетон = 4500 м/с.
l = 1,2 * (343 * 4500) / (4500 - 343)
Шаг 9: Посчитаем- Сначала найдем разность: 4500 - 343 = 4157 м/с.
- Теперь умножим: 343 * 4500 = 1543500 м²/с².
- Теперь подставим в формулу: l = 1,2 * (1543500 / 4157).
- l ≈ 1,2 * 370.3 ≈ 444.36 м.
Ответ: Расстояние от мальчика до места падения камня составляет примерно 444.36 метра.