Общее описание
Звуковое эхо — отражённый звук. Обычно эхо замечают, если слышат также прямой звук от источника, когда в одной точке пространства можно несколько раз услышать звук из одного источника, пришедший по прямому пути и отражённый (возможно несколько раз) от окружающих предметов. Так как при отражении звуковая волна теряет энергию, то звуковая волна от более сильного источника звука сможет отразиться от поверхностей (например стоящих друг напротив друга домов или стен) много раз, проходя через одну точку, что вызовет многократное эхо (такое эхо можно наблюдать от грома).
Эхо обусловлено тем, что звуковые волны могут отражаться твердыми поверхностями, это связано с динамической картиной разрежений и уплотнений воздуха вблизи отражающей поверхности. В случае, если источник звука расположен неподалеку от такой поверхности, повернутой к нему под прямым углом (или под углом, близким к прямому), звук, отразившись от такой поверхности, как круги на воде отражаются от берега, возвращается к источнику. Благодаря эху говорящий может вместе с другими звуками слышать свою собственную речь, как бы задержавшуюся на некоторое время. Если источник звука находится на достаточном расстоянии от отражающей поверхности, а кроме источника звука поблизости нет никаких дополнительных звуковых источников, то эхо становится наиболее отчетливым. Эхо становится различимым на слух если интервал между прямой и отражённой звуковой волной составляет 50-60 мсек, что соответствует 15-20 метрам, которые звуковая волна проходит от источника и обратно, при нормальных условиях.
Уравнение равноускоренного движения тела выглядит так:
S(t)=υ0t+at22Путь S1 за первые t4=4 секунды запишем таким образом:
S1=S(t4)S1=υ0t4+at242Путь S2 за следующие 4 секунды найдем как разность путь за t8=8 секунд и пути за первые t4=4 секунды.
S2=S(t8)—S(t4)S2=υ0t8+at282—(υ0t4+at242)S2=υ0(t8—t4)+a(t28—t24)2В итоге получим такую систему уравнений с двумя неизвестными.
⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪S1=υ0t4+at242S2=υ0(t8—t4)+a(t28—t24)2Не будем даже пытаться решить эту задачу в общем виде, а сразу подставим в уравнения численные данные задачи. Всегда следите за тем, чтобы данные подставлялись только в единицах системы СИ.
{24=4υ0+8a64=4υ0+24aНам нужно найти только начальную скорость υ0, поэтому домножим первое уравнение на 3, и вычтем из первого уравнения второе.
{72=12υ0+24a64=4υ0+24a8υ0=8υ0=1м/с=3,6км/чответ: 3,6 км/ч.