Номер 1, страница 46 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

1. Расстояние между двумя железнодорожными станциями $l = 10$ км. Сколько времени распространяется звук от одной станции к другой по воздуху ($\Delta t_1$) и по стальным рельсам ($\Delta t_2$)? Температура воздуха $t = 0,0$ °C.

Дано:

Найти:

Решение:

Время распространения звука $\Delta t$ на расстояние $l$ со скоростью $v$ определяется по формуле:

$\Delta t = \frac{l}{v}$

Для решения задачи необходимо использовать справочные значения скоростей звука в воздухе и в стали.

Время распространения звука по воздуху ($\Delta t_1$)

Скорость звука в воздухе зависит от его температуры. При температуре $t = 0,0 \text{ °C}$ скорость звука $v_1$ составляет примерно $331 \text{ м/с}$.

Подставим значения в формулу, чтобы найти время распространения звука в воздухе:

$\Delta t_1 = \frac{l}{v_1} = \frac{10000 \text{ м}}{331 \text{ м/с}} \approx 30,211 \text{ с}$

Округлив до трех значащих цифр, получаем:

Ответ: $\Delta t_1 \approx 30,2 \text{ с}$

Время распространения звука по стальным рельсам ($\Delta t_2$)

Скорость звука в стали $v_2$ — это справочная величина, которая составляет примерно $5100 \text{ м/с}$. В отличие от воздуха, зависимостью скорости звука в стали от температуры в данном диапазоне можно пренебречь.

Подставим значения в формулу, чтобы найти время распространения звука в рельсах:

$\Delta t_2 = \frac{l}{v_2} = \frac{10000 \text{ м}}{5100 \text{ м/с}} \approx 1,960 \text{ с}$

Округлив до трех значащих цифр, получаем:

Ответ: $\Delta t_2 \approx 1,96 \text{ с}$