Глава II. Механические колебания и волны. Звук CP-34. Звуковые волны. Скорость звука ВАРИАНТ № 1 1. Человек услышал звук грома через 10 с после вспышки мол- нии. Считая, что скорость звука в воздухе 343 м/с, определите, на каком расстоянии от человека ударила молния. 2. Колебания мембраны с частотой 200 Гц в газе создают звуко- вую волну, распространяющуюся со скоростью 340 м/с. Опре- делите длину этой звуковой волны. 3. Скорость звука в воздухе 340 м/с. Длина звуковой волны в воздухе для самого низкого мужского голоса достигает 4,3 м. Определите частоту колебаний этого голоса. ВАРИАНТ № 2 1. Человек услышал звук грома через 6 с после вспышки молнии. Считая, что скорость звука в воздухе 343 м/с, определите, на каком расстоянии от человека ударила молния. 2. Источник колебаний с периодом 5 мс вызывает в воде звуко- вую волну с длиной волны 7,175 м. Определите скорость звука в воде. 3. Скорость звука в воздухе 340 м/с. Ухо человека имеет наи- большую чувствительность на длине волны 17 см. Определите частоту этой волны.

ВАРИАНТ № 1

1. Расстояние, которое прошел звук, можно определить по формуле: $$S = v \cdot t$$, где $$S$$ – расстояние, $$v$$ – скорость звука, $$t$$ – время.

Подставим значения: $$S = 343 \frac{м}{с} \cdot 10 с = 3430 м$$.

Ответ: 3430 м.

2. Длина волны находится по формуле: $$\lambda = \frac{v}{f}$$, где $$\lambda$$ – длина волны, $$v$$ – скорость звука, $$f$$ – частота.

Подставим значения: $$\lambda = \frac{340 \frac{м}{с}}{200 Гц} = 1.7 м$$.

Ответ: 1.7 м.

3. Частота колебаний находится по формуле: $$f = \frac{v}{\lambda}$$, где $$f$$ – частота, $$v$$ – скорость звука, $$\lambda$$ – длина волны.

Подставим значения: $$f = \frac{340 \frac{м}{с}}{4.3 м} \approx 79.07 Гц$$.

Ответ: 79.07 Гц.

ВАРИАНТ № 2

1. Расстояние, которое прошел звук, можно определить по формуле: $$S = v \cdot t$$, где $$S$$ – расстояние, $$v$$ – скорость звука, $$t$$ – время.

Подставим значения: $$S = 343 \frac{м}{с} \cdot 6 с = 2058 м$$.

Ответ: 2058 м.

2. Скорость звука в воде находится по формуле: $$v = \frac{\lambda}{T}$$, где $$v$$ – скорость, $$\lambda$$ – длина волны, $$T$$ – период.

Подставим значения: $$v = \frac{7.175 м}{0.005 с} = 1435 \frac{м}{с}$$.

Ответ: 1435 м/с.

3. Частота волны находится по формуле: $$f = \frac{v}{\lambda}$$, где $$f$$ – частота, $$v$$ – скорость звука, $$\lambda$$ – длина волны.

Длина волны: 17 см = 0.17 м

Подставим значения: $$f = \frac{340 \frac{м}{с}}{0.17 м} = 2000 Гц$$.

Ответ: 2000 Гц.