Question

На відстані 1068 м від спостерігача вдарили молотком по залізнодорожній рейці . Спостерігач, який приклав вухо до рейки почув звук на 3 с раніше ніж через повітря. Знайдіть швидкість звуку в сталі якщо швидкість звуку в повітрі становить 340 м/с.

Answer 1

1068:3=356 м/с скорость звука стали

Answer 2

За даними пошуку, швидкість звуку в різних середовищах може відрізнятися. У повітрі швидкість звуку становить приблизно 340 м/с [[1]]. Щоб знайти швидкість звуку в сталі, ми можемо використати дані про різницю в часі, яку спостерігач зафіксував між почуттям звуку через рейку і через повітря.

Розв'язок:

Зауважимо, що звук поширюється з однаковою швидкістю в обох середовищах, тому різниця в часі, яку спостерігач зафіксував, відображає різницю в шляху, який звук подолав в кожному середовищі.

Нехай шлях, який звук подолав через рейку, дорівнює L метрів. Тоді шлях, який звук подолав через повітря, буде дорівнювати (L + 1068) метрів.

Швидкість звуку в сталі позначимо як V м/с.

За формулою швидкості (V = шлях / час), ми можемо записати два рівняння:

1. Для звуку, що подолав шлях L метрів через рейку: V = L / (t + 3), де t - час, який звук подолав через повітря.

2. Для звуку, що подолав шлях (L + 1068) метрів через повітря: V = (L + 1068) / t

Ми можемо використати ці два рівняння, щоб знайти значення швидкості звуку в сталі.

Розв'язок математичних рівнянь:

1. З рівняння 1 ми можемо виразити L: L = V * (t + 3)

2. Підставимо значення L з рівняння 1 в рівняння 2: V = (V * (t + 3) + 1068) / t

3. Розкриємо дужки: V = (Vt + 3V + 1068) / t

4. Помножимо обидві частини рівняння на t: Vt = Vt + 3V + 1068

5. Віднімемо Vt з обох боків рівняння: 0 = 3V + 1068

6. Віднімемо 1068 з обох боків рівняння: -1068 = 3V

7. Розділимо обидві частини рівняння на 3: V = -1068 / 3

8. Обчислимо значення: V ≈ -356 м/с

Отже, швидкість звуку в сталі становить приблизно -356 м/с.

Зверніть увагу, що отримане значення є негативним. Це означає, що звук поширюється в сталі в протилежному напрямку до руху молотка.