§30 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 9 класс (Физика)

Задача

Допишите предложения.

а) Источниками звука являются

б) Звуковые колебания — это механические колебания в диапазоне частот: ________

в) Ультразвук — это механические колебания в диапазоне частот: _________

г) Инфразвук — это механические колебания в диапазоне частот: __

д) Эхолокация определяет расстояние до объекта по формуле
Выполните устно упражнение 28 из учебника (стр. 131).
Ответьте на вопрос. Всегда ли верно следующее выражение?

а) Всякое звучащее тело колеблется.

б) Всякое колеблющееся тело звучит.
Решите задачи.

Задача 1. Какова глубина моря в данной точке, если сигнал ультразвукового эхолота возвратился через $$0{,}4\ \text{с}$$ после выхода? Скорость распространения ультразвука принять равной $$1500\ \text{м/с}$$.

Задача 2*. Глубина моря $$H = 2600\ \text{м}$$ (см. рис.). Сигнал звукового эхолота, посланный с катера А, принят на катере В, находящемся на расстоянии $$3\ \text{км}$$ от катера А, дважды с интервалом времени $$2\ \text{с}$$. Какова скорость звука в воде?

Подробный ответ

а) Источниками звука являются колеблющиеся тела.

б) Звуковые колебания — это механические колебания в диапазоне частот: $$16\ \text{Гц} \text{ — } 20000\ \text{Гц}.$$

в) Ультразвук — это механические колебания в диапазоне частот: $$f>20000\ \text{Гц}.$$

г) Инфразвук — это механические колебания в диапазоне частот: $$f<16\ \text{Гц}.$$

д) Эхолокация определяет расстояние до объекта по формуле: $$h=\frac{vt}{2}.$$

Человек слышит звуки частотой от $$16\ \text{Гц}$$ до $$20000\ \text{Гц}$$. Акула может слышать колебания до $$20\ \text{Гц}$$, а кошка — до $$40000\ \text{Гц}$$.

а) Верно.

б) Неверно: не всякое колеблющееся тело издаёт звук, так как частота колебаний может быть вне слышимого диапазона.

Дано

$$v=1500\ \text{м/с}$$
$$t=0{,}4\ \text{с}$$

Ход решения

Сигнал прошёл путь до дна и обратно, значит глубина моря равна половине всего пути:

$$2h=vt$$

Тогда

$$h=\frac{vt}{2}=\frac{1500\cdot 0{,}4}{2}=300\ \text{м}.$$

Ответ

$$300\ \text{м}.$$

Дано

$$H=2600\ \text{м}$$
$$S=3\ \text{км}=3000\ \text{м}$$
$$\Delta t=2\ \text{с}$$

Ход решения

Пусть катера находятся на поверхности воды по разные стороны от точки, над которой глубина моря равна $$H$$. Тогда расстояние от катера $$A$$ до точки отражения:

$$AO=\sqrt{H^2+\left(\frac{S}{2}\right)^2}.$$

Первый сигнал проходит путь $$2AO$$, второй — путь $$2AO+S$$. Разность путей равна:

$$2AO- S = v\Delta t.$$

Отсюда

$$v=\frac{2AO-S}{\Delta t}=\frac{2\sqrt{H^2+\left(\frac{S}{2}\right)^2}-S}{\Delta t}.$$

Подставим значения:

$$v=\frac{2\sqrt{2600^2+1500^2}-3000}{2} =\frac{2\cdot 3000-3000}{2} =1500\ \text{м/с}.$$