Определите скорость распространения звука в чугуне при условии, что в конец чугунной трубы длиной l = 9,3∙10 -2 м ударяют в колокол, а наблюдатель на другом конце слышит два звука с разницей времени ∆t = 2,5 с. Скорость звука в воздухе равна v = 3,4∙10 m/s.
Arseniy
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета скорости звука в твердом теле.
Скорость звука в твердом теле можно выразить через его плотность, модуль Юнга и коэффициент Пуассона по следующей формуле:
\[ v = \sqrt{\frac{E}{\rho(1 - \mu^2)}} \]
где:
- \( v \) - скорость звука,
- \( E \) - модуль Юнга,
- \( \rho \) - плотность материала,
- \( \mu \) - коэффициент Пуассона.
В данной задаче нам известно время задержки звука, разница времени между двумя звуками \(\Delta t = 2,5\) с, а также длина чугунной трубы \(l = 9,3 \times 10^{-2}\) м. Значение скорости звука в воздухе \(v = 3,4 \times 10^2\) м/с.
Чтобы найти скорость звука в чугуне, нам необходимо выразить ее через заданные величины.
Сначала определим время, за которое звук проходит расстояние \( l \) в чугунной трубе. Для этого воспользуемся формулой:
\[ \Delta t = \frac{l}{v} \]
Подставляя известные значения, получим:
\[ 2,5 = \frac{9,3 \times 10^{-2}}{v} \]
Теперь найдем значение скорости звука в чугуне, выразив ее из последнего уравнения:
\[ v = \frac{9,3 \times 10^{-2}}{2,5} \]
Выполняя необходимые вычисления, получим \( v \approx 0,0372 \) м/с.
Таким образом, скорость распространения звука в чугуне составляет около 0,0372 м/с.
Скорость звука в твердом теле можно выразить через его плотность, модуль Юнга и коэффициент Пуассона по следующей формуле:
\[ v = \sqrt{\frac{E}{\rho(1 - \mu^2)}} \]
где:
- \( v \) - скорость звука,
- \( E \) - модуль Юнга,
- \( \rho \) - плотность материала,
- \( \mu \) - коэффициент Пуассона.
В данной задаче нам известно время задержки звука, разница времени между двумя звуками \(\Delta t = 2,5\) с, а также длина чугунной трубы \(l = 9,3 \times 10^{-2}\) м. Значение скорости звука в воздухе \(v = 3,4 \times 10^2\) м/с.
Чтобы найти скорость звука в чугуне, нам необходимо выразить ее через заданные величины.
Сначала определим время, за которое звук проходит расстояние \( l \) в чугунной трубе. Для этого воспользуемся формулой:
\[ \Delta t = \frac{l}{v} \]
Подставляя известные значения, получим:
\[ 2,5 = \frac{9,3 \times 10^{-2}}{v} \]
Теперь найдем значение скорости звука в чугуне, выразив ее из последнего уравнения:
\[ v = \frac{9,3 \times 10^{-2}}{2,5} \]
Выполняя необходимые вычисления, получим \( v \approx 0,0372 \) м/с.
Таким образом, скорость распространения звука в чугуне составляет около 0,0372 м/с.
Знаешь ответ?