Question

На відстані 2136 м від спостерігача вдаряють молоточком по рейці залізниці. Спостерігач, приклавши вухо до рейки, почув звук на 2,93 с раніше, ніж той прийшов у повітрі. Визначте швидкість звуку в сталі. Швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 .​

Answer 1

Для визначення швидкості звуку в сталі ми можемо використовувати відомий метод вимірювання часу, який затрачає звук на подолання певної відстані.

Відстань між спостерігачем і місцем удару молоточком по рейці дорівнює 2136 метрів.

Спостерігач почув звук на 2,93 с раніше, ніж той прийшов у повітрі. Це відомий час, який звук витрачає, щоб подолати відстань у сталі та час, який звук витрачає в повітрі.

Таким чином, ми можемо використовувати формулу швидкості для обчислення:

Швидкість = Відстань / Час

Для швидкості звуку в сталі:

Швидкість (в сталі) = 2136 м / (2,93 с) ≈ 727 м/с

Отже, швидкість звуку в сталі дорівнює приблизно 727 метрів на секунду.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі нам потрібно використовувати формулу для швидкості звуку:

$швидкість = \dfrac{відстань}{час}$

Спершу розрахуємо час, який звук потребував, щоб пройти від місця удару до спостерігача в рельсах. Ми знаємо, що відстань становить 2136 метрів, і спостерігач почув звук на 2,93 с раніше, ніж він прийшов у повітрі. Отже, час для звуку пройти відстань у рельсах буде:

$час_{рельси} = 2,93 с$

Тепер ми можемо визначити швидкість звуку в рельсах, використовуючи цей час і відстань:

$швидкість_{рельси} = \dfrac{2136 м}{2,93 с} \approx 728 м/с$

Тепер ми знаємо швидкість звуку в рельсах, а швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 м/с. Щоб знайти відношення швидкості звуку в рельсах до швидкості звуку в повітрі, ми просто поділимо одне на інше:

$відношення_{швидкості} = \dfrac{швидкість_{рельси}}{швидкість_{повітря}}$ $відношення_{швидкості} = \dfrac{728 м/с}{340 м/с} \approx 2,14$

Отже, швидкість звуку в сталі дорівнює приблизно 2,14 рази швидкості звуку в повітрі.