Физика уроки 10-11 - Механические волны - Звук и его характеристики, Методы определения скорости звука в воздухе, Эффект Доплера в акустике

Задача 2900

Эф­фект До­пле­ра для уль­тра­зву­ко­вых волн на ча­сто­те 1,8 МГц ис­поль­зу­ет­ся для кон­тро­ля ча­сто­ты серд­це­би­е­ний за­ро­ды­ша. На­блю­да­е­мая ча­сто­та би­е­ний (мак­си­маль­ная) равна 600 Гц. Счи­тая, что ско­рость рас­про­стра­не­ния звука в ткани равна 1,5 · 103 м/с, вы­чис­ли­те мак­си­маль­ную ско­рость по­верх­но­сти бью­ще­го­ся серд­ца.

Задача 2902

Ча­стот­ный диа­па­зон рояля от 90 до 9000 Гц. Найти диа­па­зон длин зву­ко­вых волн в воз­ду­хе. Ско­рость звука в воз­ду­хе при­нять равно 340 м/с.

Задача 2903

Мо­то­цик­лист, дви­жу­щий­ся по пря­мо­ли­ней­но­му участ­ку до­ро­ги, уви­дел, как че­ло­век, сто­я­щий у до­ро­ги, уда­рил стерж­нем по ви­ся­ще­му рель­су, а через 2 с услы­шал звук. С какой ско­ро­стью дви­гал­ся мо­то­цик­лист, если он про­ехал мимо че­ло­ве­ка через 36 с после на­ча­ла на­блю­де­ния? Ско­рость звука счи­тать рав­ной 340 м/с.

Задача 2904

Звук взры­ва, про­из­ве­ден­но­го в воде вб­ли­зи по­верх­но­сти, при­бо­ры, уста­нов­лен­ные на ко­раб­ле и при­ни­ма­ю­щие звук по воде, за­ре­ги­стри­ро­ва­ли на 45 с рань­ше, чем он при­шел по воз­ду­ху. На каком рас­сто­я­нии от ко­раб­ля про­изо­шел взрыв? Ско­рость звука в воз­ду­хе 340 м/с, в воде—1400 м/с.

Задача 2905

Из ору­дия про­из­ве­ден вы­стрел под углом 10° к го­ри­зон­ту. Через какое время ар­тил­ле­рист услы­шит звук раз­ры­ва сна­ря­да, если на­чаль­ная ско­рость равна 800 м/с? Ско­рость звука в воз­ду­хе 330 м/с.

Задача 2906

Если в не­ко­то­рой точке про­стран­ства две шу­ти­хи со­зда­ют уро­вень гром­ко­сти 95 дБ, то чему будет равен уро­вень гром­ко­сти, если взо­рвет­ся толь­ко одна из них?

Задача 2907

Зву­ко­вая волна с уров­нем гром­ко­сти 75 дБ па­да­ет на ба­ра­бан­ную пе­ре­пон­ку пло­ща­дью 5,0 · 10–5 м2. Сколь­ко энер­гии по­гло­ща­ет ба­ра­бан­ная пе­ре­пон­ка в се­кун­ду?

Задача 2908

Ка­мень сбро­шен с вер­ши­ны скалы. Всплеск от его па­де­ния в воду слы­шен через 4,0 с. Ка­ко­ва вы­со­та скалы? (Счи­тай­те, что тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха равна 20 °С.)

Задача 2909

Че­ло­век видит, как тя­же­лый ка­мень па­да­ет на бе­тон­ный тро­туар. Не­ко­то­рое время спу­стя он слы­шит два звука от удара:

один при­шел по воз­ду­ху, а дру­гой рас­про­стра­нял­ся в бе­то­не. Про­ме­жу­ток вре­ме­ни между этими зву­ка­ми равен 1,2 с. На каком рас­сто­я­нии от че­ло­ве­ка упал ка­мень?

Задача 2910

Ос­нов­ная ча­сто­та звука си­ре­ны по­ли­цей­ско­го ав­то­мо­би­ля, когда он стоит на месте, равна 1800 Гц. На какой ча­сто­те услы­шит звук си­ре­ны сто­я­щий на месте на­блю­да­тель, если по­ли­цей­ский ав­то­мо­биль а) дви­жет­ся нав­стре­чу ему со ско­ро­стью 90 км/ч; б) уда­ля­ет­ся от него с той же ско­ро­стью? в) Ка­ко­вы будут ча­сто­ты в слу­чае, когда по­ли­цей­ский ав­то­мо­биль с си­ре­ной стоит на месте, а ав­то­мо­биль на­блю­да­те­ля при­бли­жа­ет­ся к нему или уда­ля­ет­ся от него со ско­ро­стью 90 км/ч?

Задача 2911

Си­ре­на по­жар­ной ма­ши­ны вклю­ча­ет­ся каж­дые две се­кун­ды. С какой ско­ро­стью мчит­ся эта ма­ши­на, если на­блю­да­тель, к ко­то­ро­му она при­бли­жа­ет­ся, слы­шит звуки си­ре­ны с ин­тер­ва­лом 1,8 с? Ско­рость звука в воз­ду­хе при­нять равно 340 м/с.

Задача 2912

Сверх­ско­рост­ной поезд дви­жет­ся со ско­ро­стью, в 3 раза мень­шей ско­ро­сти звука в воз­ду­хе. Чтобы от­пуг­нуть птиц, на крыше ло­ко­мо­ти­ва уста­нов­лен мощ­ный гром­ко­го­во­ри­тель, из­лу­ча­ю­щий звук с ча­сто­той 4 кГц. Звук какой ча­сто­ты услы­шит хо­мя­чок, си­дя­щий на же­лез­но­до­рож­ном по­лот­не: а) впе­ре­ди по­ез­да; б) по­за­ди по­ез­да?