1. Почему амплитуда колебаний уменьшается по мере удаления от источника?
Амплитуда колебаний уменьшается по мере удаления от источника из-за рассеивания энергии волны в пространстве и поглощения её среды, через которую она проходит.
2. Что называют: а) плоской волной; б) лучом; в) фронтом волны?
Плоской волной называют волну, фронт которой представляет собой плоскость. Луч – это линия, указывающая направление распространения волны. Фронт волны – это поверхность, на которой частицы среды колеблются в одной фазе.
3. В каких средах распространяются поперечные и продольные волны?
Поперечные волны распространяются в твёрдых средах, а продольные – в газах, жидкостях и твёрдых телах.
4. В каком диапазоне частот ухо человека воспринимает колебания в виде звука?
Человеческое ухо воспринимает колебания в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
5. В какой среде (воздухе или воде) скорость распространения звука больше? в. Приведите основные ха-рактеристики звуковых волн. От каких физических величин они зависят?
Скорость звука больше в воде, так как плотность воды выше, чем воздуха. Основные характеристики звуковых волн: частота, длина волны, скорость и амплитуда. Эти величины зависят от плотности и упругости среды, а также от температуры.
1. Известно, что если источник звука и человек находятся на одной высоте, то в направлении ветра звук слышен лучше, чем в противоположном. Как это можно объяснить?
Этот эффект объясняется изменением скорости звука в воздухе из-за ветра. Когда ветер дует в направлении распространения звука, скорость звука относительно воздуха увеличивается, что способствует лучшему его восприятию. В противоположном направлении звук ослабляется из-за разности скоростей ветра и звука.
2. Почему иногда, когда мы идем по снегу, он скрипит под ногами?
Скрип снега под ногами возникает из-за разрушения кристаллов льда при давлении. Звук появляется из-за трения и дробления кристаллов, особенно на сухом и холодном снегу, где лёд хрупкий.
1. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает 4,3 м, а для самого высокого женского голоса — 25 см. Найдите частоту колебаний этих голосов.
Чтобы найти частоту, используем формулу f = v/λ, где v = 343 м/с. Для низкого голоса: f = 343/4,3 ≈ 80 Гц. Для высокого голоса: f = 343/0,25 ≈ 1372 Гц. Частоты составляют около 80 Гц и 1372 Гц.
2. Частота колебаний камертона равна 440 Гц. Чему равна длина волны, распространяющейся от камертона: а) в воздухе; б) в воде? Скорость звука при 0 °С в воздухе равна 330 м/с, в воде — 1400 м/с.
Для определения длины волны используем формулу λ = v/f, где v — скорость звука, f — частота. а) В воздухе: λ = 330/440 ≈ 0,75 м. б) В воде: λ = 1400/440 ≈ 3,18 м.
3. Во время грозы человек услышал гром через 15 с после вспышки молнии. Как далеко от него произошёл разряд?
Чтобы узнать расстояние до разряда молнии, умножаем скорость звука на время. Скорость звука в воздухе при 0 °С равна 330 м/с, время — 15 с. Расстояние: s = 330 × 15 = 4950 м или около 5 км.
4. Расстояние между двумя железнодорожными станциями равно 8,3 км. Сколько времени распространяется звук от одной станции к другой: а) по воздуху; б) по рельсам? Температура воздуха равна 0 °С, скорость распространения звука в стали - 5500 м/с. а) Для того чтобы вычислить время распространения звука по воздуху, используем формулу t = s / v. Расстояние s = 8300 м, скорость звука в воздухе v = 330 м/с. t = 8300 / 330 ≈ 25,15 с.
б) Для рельсов (сталь): Скорость звука в стали v = 5500 м/с, t = 8300 / 5500 ≈ 1,51 с.
5. Звук взрыва, произведённого в воде вблизи поверхности, приборы, установленные на корабле и принимающие звук в воде, зарегистрировали на 45 с раньше, чем он пришёл по воздуху. На каком расстоянии от корабля произошёл взрыв? Скорость звука в воздухе равна 330 м/с, скорость звука в воде — 1400 м/с.
Для решения задачи составим два уравнения для пути звука в разных средах:
Вода: S = v_вод * t Воздух: S = v_возд * (t + 45 с) Поскольку путь S одинаков в обеих средах, получаем уравнение: v_вод * t = v_возд * (t + 45)
Подставляем известные данные: 1400 * t = 330 * t + 330 * 45 Решая его, получаем: 1070 * t = 14850 t ≈ 13,9 с.
Теперь находим расстояние: S = 1400 * 13,9 ≈ 19460 м или 19,46 км.
Ответ: взрыв произошёл на расстоянии примерно 19,46 км от корабля.