Question

Рабочий ударил молотком по железнодорожному рельсу. Его товарищ, находящийся на расстоянии 255м от него, услышал звук, распространившийся в воздухе, с опозданием на 0,7с по сравнению со звуком, распространившимся по рельсу. Определите: а) скорость звука в рельсе, если скорость звука в воздухе 340м/с: б) во сколько раз отличаются скорости распространения звука в этих двух средах:

Answer 1

Объяснение:

Sв=Vв*tв tв=255/340=0,75

tв=tр*0,7 tp=0,75-0,7=0,05

S одинаковое, значит :

0,05*Vp=0,75*Vв

Vp=0,75*340/0,05=5100м/с

Vp/Vв=5100/340=15.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы физики звука.

а) Сначала определим скорость звука в рельсе. Мы знаем, что товарищ услышал звук с опозданием в 0,7 секунды по сравнению с звуком, распространяющимся по рельсу. Разница во времени между услышанным звуком и звуком в рельсе вызвана временем, которое звуку требуется, чтобы пройти расстояние между рабочим и товарищем.

Для этого расстояния можно использовать формулу:

$d = vt$

где:

• $d$ - расстояние (255 метров),
• $v$ - скорость звука в рельсе,
• $t$ - время задержки (0,7 секунд).

Мы знаем значения $d$ и $t$, поэтому можем найти $v$:

$v = \frac{d}{t}$ $v = \frac{255\, \text{м}}{0,7\, \text{с}}$ $v \approx 364,29\, \text{м/с}$

Ответ: скорость звука в рельсе составляет около 364,29 м/с.

б) Чтобы найти во сколько раз отличаются скорости распространения звука в рельсе и воздухе, можно использовать следующую формулу:

$n = \frac{v_{\text{воздуха}}}{v_{\text{рельса}}}$

где:

• $n$ - во сколько раз одна скорость отличается от другой,
• $v_{\text{воздуха}}$ - скорость звука в воздухе (340 м/с),
• $v_{\text{рельса}}$ - скорость звука в рельсе (найденная в пункте а).

Подставим известные значения:

$n = \frac{340\, \text{м/с}}{364,29\, \text{м/с}}$ $n \approx 0,933$

Ответ: скорость распространения звука в рельсе меньше скорости звука в воздухе примерно в 0,933 раза.