Question

На расстоянии s= 1060 м от наблюдателя ударяют молотком по железнодорожному рельсу. наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услышал звук на t=3 с раньше, чем звук дошел до него по воздуху. чему равна скорость звука в стали? (скорость звука в воздухе примите равной 330м/с). если можно подробнее ​

Answer 1

Добрый день! Давайте разберем эту задачу.

У нас есть данные: расстояние от наблюдателя до места удара молотка по рельсу (s = 1060 м), время, через которое наблюдатель услышал звук (t = 3 с), а также скорость звука в воздухе (v воздуха = 330 м/с).

Задача заключается в определении скорости звука в стали (v стали).

Для начала, давайте разберемся, почему наблюдатель услышал звук в рельсе раньше, чем звук, который шел по воздуху.

Звук — это колебание среды, которое передается волнами. Воздух и сталь отличаются своими свойствами: воздух более разрежен и имеет низкую плотность, а сталь плотная и имеет большую плотность.

Из-за различий в плотности сред, скорость звука в разных средах различна. Таким образом, скорость звука в стали будет больше, чем скорость звука в воздухе.

Теперь перейдем к решению задачи. Нам известно, что наблюдатель услышал звук в рельсе на 3 с раньше, чем звук дошел до него по воздуху. Обозначим время затухания звука в воздухе как t воздуха.

Таким образом, мы имеем следующую формулу для решения задачи:
s/v стали = (s/v воздуха) + t воздуха

Подставим известные значения:
1060 м / v стали = 1060 м / 330 м/с + t воздуха

Для удобства дальнейших вычислений, перенесем слагаемое с t воздуха на другую сторону уравнения:
1060 м / v стали - 1060 м / 330 м/с = t воздуха

Теперь нам нужно найти значение t воздуха. Для этого выполним следующие действия:

1. Найдем разность 1060 м / v стали - 1060 м / 330 м/с.
2. Подставим полученное значение разности в уравнение и рассчитаем t воздуха.

Давайте проделаем эти шаги:

1. Рассчитаем разность 1060 м / v стали - 1060 м / 330 м/с:

1060 м / v стали - 1060 м / 330 м/с = (1060 * 330 м/с - 1060 м * v стали) / (330 м/с * v стали)

2. Подставим полученное значение разности в уравнение и рассчитаем t воздуха:

(1060 * 330 м/с - 1060 м * v стали) / (330 м/с * v стали) = t воздуха

Таким образом, мы определили значение времени t воздуха, которое затратило звуковую волну на прохождение расстояния s в воздухе.

Я надеюсь, что мое объяснение и решение помогли вам понять задачу.