Задание 4 ЕГЭ, физика: Волны

ЕГЭ ФизикаЗадание 41.5.5 Звук. Скорость звука

Саксофон (бас) издает звуки в диапазоне от ν1 = 80 Гц до ν2 = 8000 Гц. Каково отношение граничных длин звуковых волн  дробь: числитель: \lambda _1, знаменатель: \lambda_2 конец дроби этого диапазона?

В подтеме 34 задач
Разбор
Главная идея: Длина волны обратно пропорциональна частоте, поэтому отношение длин волн равно обратному отношению частот; скорость звука сокращается.

Шаг 1: Вспомним связь между длиной волны, частотой и скоростью звука.

Для любой волны выполняется соотношение: λν=c\lambda \nu = c

где λ\lambda — длина волны, ν\nu — частота, cc — скорость звука в среде. Скорость звука одинакова для обоих диапазонов (звук распространяется в одной и той же среде — воздухе).

Шаг 2: Выразим длины волн через частоты.

Для нижней границы диапазона: λ1=cν1\lambda_1 = \frac{c}{\nu_1}

Для верхней границы: λ2=cν2\lambda_2 = \frac{c}{\nu_2}

Шаг 3: Найдём отношение длин волн.

Поделим первое выражение на второе: λ1λ2=c/ν1c/ν2=cν1⋅ν2c=ν2ν1\frac{\lambda_1}{\lambda_2} = \frac{c/\nu_1}{c/\nu_2} = \frac{c}{\nu_1} \cdot \frac{\nu_2}{c} = \frac{\nu_2}{\nu_1}

Скорость звука сократилась — это ключевой момент, почему конкретное значение cc нам не нужно.

Шаг 4: Подставим числовые значения.

λ1λ2=800080=100\frac{\lambda_1}{\lambda_2} = \frac{8000}{80} = 100

Типичные ошибки

  • Перепутали частоты местами и получили 0,01 вместо 100
  • Пытались подставить конкретное значение скорости звука вместо того, чтобы заметить, что оно сокращается
  • Забыли, что более низкая частота соответствует большей длине волны, и неправильно назвали λ1\lambda_1 и λ2\lambda_2
Непонятно?

Похожие задачи