Question

Для изучения “неопознанных плавающих объектов” (НПО) в озере установили неподвиж-ный подводный микрофон. Когда был обнаружен покоящийся объект, микрофон регистрировал регулярные короткие звуковые сигналы с интервалом 11 с = τ . Когда НПО пришёл в движение микрофон стал регистрировать сигналы с интервалом 21, 001 с = τ . Определите скорость и на-правление движения НПО. Считать, что за всё время наблюдения НПО и микрофон находились на одной и той же прямой. Во время движения объект издавал сигналы с той же периодично-стью, что и в покое. Скорость звука в воде зв1500 м/с = v .

Answer 1

Предыдущее решение не верно:
1.Полученная величина имеет размерность длинны.
2.Не указано направление движения НЛО

Я думаю здесь имеется явление, которое описывается эффектом Доплера:
Для движущегося источника эффект Доплера возникает из-за того, что изменяется длина волны, распространяющейся от НЛО к нашему микрофону.
Когда источник движется от приемника, частота регистрируемого сигнала уменьшается, а период увеличивается как в данном случае. Значит НЛО от нас удаляется.

В этом случае перид следования импульсов
Tдоп = T(1 + v/u)
отсюда
v=(Tдоп - T)/T*u
u - скорость звука в воде

v=(1,001-1)/1*1500=1,5 [м/с]

 Что-то маленькая скорость для НЛО, наверное никуда не спешит...

Answer 2

Calculation of the Speed and Direction of the Unidentified Floating Object (UFO)

To determine the speed and direction of the Unidentified Floating Object (UFO), we can use the information provided about the intervals between the sound signals recorded by the underwater microphone.

According to the given information: - When the UFO was stationary, the microphone recorded sound signals with an interval of 11 seconds (τ = 11 s). - When the UFO started moving, the microphone recorded sound signals with an interval of 21,001 seconds (τ = 21,001 s).

To calculate the speed and direction of the UFO, we need to consider the Doppler effect. The Doppler effect is the change in frequency or wavelength of a wave as observed by an observer moving relative to the source of the wave.

The formula for the Doppler effect in terms of frequency is:

f' = f * (v + v₀) / (v - v₀)

Where: - f' is the observed frequency - f is the emitted frequency - v is the speed of sound in water (given as 1500 m/s) - v₀ is the speed of the UFO

Since the emitted frequency remains the same (as stated in the question), we can equate the two observed frequencies to find the ratio of the speeds:

f₁ / f₂ = (v + v₀₁) / (v + v₀₂)

Where: - f₁ is the observed frequency when the UFO is stationary (11 s interval) - f₂ is the observed frequency when the UFO is moving (21,001 s interval) - v₀₁ is the initial speed of the UFO when it is stationary - v₀₂ is the final speed of the UFO when it is moving

Simplifying the equation, we get:

(v + v₀₁) / (v + v₀₂) = f₁ / f₂

Substituting the given values: - v = 1500 m/s - f₁ / f₂ = 11 s / 21,001 s

We can solve this equation to find the ratio of the speeds:

(1500 + v₀₁) / (1500 + v₀₂) = 11 / 21,001

Solving for v₀₂ (the final speed of the UFO when it is moving), we get:

v₀₂ = (11 * 1500) / (21,001 / 1500) - 1500

Simplifying further, we find:

v₀₂ = 1500 * (11 / 21,001 - 1)

Calculating this expression, we find that v₀₂ ≈ 0.357 m/s.

Now, to determine the direction of the UFO's movement, we can use the fact that the UFO and the microphone were on the same straight line throughout the observation.

If the UFO is moving towards the microphone, the observed frequency will be higher due to the Doppler effect. On the other hand, if the UFO is moving away from the microphone, the observed frequency will be lower.

Since the observed frequency increased from 11 s to 21,001 s intervals, we can conclude that the UFO was moving towards the microphone.

Therefore, the speed of the UFO is approximately 0.357 m/s, and it was moving towards the microphone.

Please note that the calculations provided are based on the information given in the question and the assumption that the speed of sound in water is 1500 m/s.