Задание 4 ЕГЭ, физика: Волны

ЕГЭ ФизикаЗадание 41.5.5 Звук. Скорость звука

Гидроакустик, находящийся на корабле, переговаривается по рации с матросом, находящимся на лодке. Во время разговора матрос наносит удар гаечным ключом по корпусу своей лодки. Звук от этого удара гидроакустик сначала слышит через рацию, а через 10 секунд  — через свою гидроакустическую аппаратуру. Считая, что второй звук распространяется в воде со скоростью 1500 м/⁠с, найдите расстояние между кораблем и лодкой. Ответ приведите в километрах.

В подтеме 34 задач
Разбор
Главная идея: Радиосигнал приходит мгновенно, акустический сигнал в воде распространяется конечной скоростью; разница во времени их прихода позволяет найти расстояние через формулу s = vt.

Задача о распространении звука в двух средах: по радио и в воде.

Шаг 1: Определяем, какой звук приходит первым и какой вторым

Звук через рацию распространяется электромагнитным сигналом — со скоростью света, практически мгновенно. Звук через воду идёт медленнее — со скоростью 1500 м/с. Поэтому гидроакустик сначала услышит удар через рацию, а потом — через аппаратуру, которая улавливает волны в воде.

Шаг 2: Находим задержку распространения в воде

Время между первым и вторым звуком — это время прохождения акустической волны через воду от лодки до корабля. Эта задержка составляет 10 секунд.

Шаг 3: Применяем формулу расстояния

Расстояние, которое проходит волна, вычисляется по формуле: s=v⋅ts = v \cdot t

где vv — скорость волны в среде, tt — время распространения.

Шаг 4: Подставляем числовые значения

s=1500 м/с×10 с=15 000 мs = 1500 \text{ м/с} \times 10 \text{ с} = 15\,000 \text{ м}

Шаг 5: Переводим в километры

15 000 м=15 км15\,000 \text{ м} = 15 \text{ км}

Это расстояние между кораблём и лодкой.

Типичные ошибки

  • Перепутать, какой звук приходит первым (звук через воду медленнее, чем по радио)
  • Забыть перевести метры в километры в конце
  • Использовать неправильную скорость звука (например, скорость в воздухе вместо воды)
Непонятно?

Похожие задачи