Для решения задачи нам нужно найти отношение граничных частот звуковых волн, используя связь между длиной волны (\(\lambda\)), скоростью звука (\(v\)) и частотой (\(\nu\)), которая выражается формулой \( v = \nu \lambda \).
Из этой формулы следует, что \( \nu = \frac{v}{\lambda} \).
Поскольку скорость звука в одной и той же среде (воздух) одинакова для обеих граничных длин волн, мы можем записать:
Теперь найдём отношение этих частот:
\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{\frac{v}{\lambda_1}}{\frac{v}{\lambda_2}} \]\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{v}{\lambda_1} \cdot \frac{\lambda_2}{v} \]\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{\lambda_2}{\lambda_1} \]Теперь подставим значения длин волн. Важно привести их к одной единице измерения. Переведём метры в сантиметры:
Подставляем значения в формулу отношения:
\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{400\text{ см}}{80\text{ см}} \]\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{40}{8} \]\[ \frac{\nu_1}{\nu_2} = 5 \]Длина звуковой волны и частота обратно пропорциональны при постоянной скорости звука. Это значит, что чем больше длина волны, тем меньше её частота, и наоборот. Мы нашли, что большая длина волны (4 м) в 5 раз больше меньшей длины волны (80 см), следовательно, частота, соответствующая меньшей длине волны, будет в 5 раз больше частоты, соответствующей большей длине волны.
Ответ: 5.