Question

Некоторые морские животные излучают ультразвуковые волну с частотой ν=250Гц. Определить длину волны λ такого звука в воде и в воздухе при температуре t=20⁰C

Answer 1

∧ = с / ω

с - скорость распространения волны ( 300000000 м / с )
ω - частота колебаний волны ( 250 Гц)

∧ = 300000000 / 250 = 1200000 м = 1200 км

Answer 2

Для расчёта длины волны ультразвуковых волн в воде и в воздухе используется формула:

\[ \lambda = \frac{v}{f} \]

где: - \( \lambda \) - длина волны, - \( v \) - скорость звука в среде, - \( f \) - частота звука.

Вода:

Скорость звука в воде зависит от температуры. При \( 20^\circ C \) скорость звука в воде составляет примерно \( 1482 \, \text{м/с} \).

Теперь вычислим длину волны ультразвуковых волн в воде:

\[ \lambda_{\text{вода}} = \frac{v_{\text{вода}}}{f} \] \[ \lambda_{\text{вода}} = \frac{1482 \, \text{м/с}}{250 \, \text{Гц}} \] \[ \lambda_{\text{вода}} \approx 5.928 \, \text{мм} \]

Воздух:

Скорость звука в воздухе при комнатной температуре \( 20^\circ C \) составляет около \( 343 \, \text{м/с} \).

Теперь вычислим длину волны ультразвуковых волн в воздухе:

\[ \lambda_{\text{воздух}} = \frac{v_{\text{воздух}}}{f} \] \[ \lambda_{\text{воздух}} = \frac{343 \, \text{м/с}}{250 \, \text{Гц}} \] \[ \lambda_{\text{воздух}} \approx 1.372 \, \text{м} \]

Таким образом, при \( 20^\circ C \) ультразвуковые волны с частотой \( 250 \, \text{Гц} \) имеют длину волны приблизительно \( 5.928 \, \text{мм} \) в воде и около \( 1.372 \, \text{м} \) в воздухе.