Номер 5, страница 93 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

5. Наблюдатель услышал гром через промежуток времени $\tau = 5,0 \text{ с}$ после вспышки молнии. Найдите, на каком расстоянии $l$ от наблюдателя произошел грозовой разряд. Скорость распространения звука в воздухе $v_{\text{в}} = 3,4 \cdot 10^2 \frac{\text{М}}{\text{с}}$.

Дано:

Промежуток времени, $\tau = 5,0 \text{ с}$

Скорость распространения звука в воздухе, $v_в = 3,4 \cdot 10^2 \frac{\text{м}}{\text{с}} = 340 \frac{\text{м}}{\text{с}}$

Найти:

Расстояние, $l$

Решение:

Свет от вспышки молнии распространяется со скоростью света, которая составляет примерно $c = 3 \cdot 10^8 \frac{\text{м}}{\text{с}}$. Эта скорость настолько велика, что можно считать, что наблюдатель видит вспышку практически мгновенно после разряда. Поэтому временем распространения света можно пренебречь.

Звук грома распространяется значительно медленнее. Заданный промежуток времени $\tau$ — это время, которое потребовалось звуку, чтобы дойти от места удара молнии до наблюдателя.

Движение звука можно считать равномерным. Расстояние $l$, которое проходит звук за время $\tau$ со скоростью $v_в$, можно найти по формуле:

$l = v_в \cdot \tau$

Подставим данные из условия задачи в эту формулу и произведем вычисления:

$l = 340 \frac{\text{м}}{\text{с}} \cdot 5,0 \text{ с} = 1700 \text{ м}$

Полученное расстояние можно также выразить в километрах, зная, что в 1 километре 1000 метров:

$1700 \text{ м} = 1,7 \text{ км}$

Ответ: расстояние, на котором произошел грозовой разряд, составляет $l = 1700 \text{ м}$ или $1,7 \text{ км}$.