Який є розмір звукової хвилі при частоті 4 кГц у повітрі, воді та сталі?

Для того чтобы найти размер звуковой волны в разных средах (повітрі, воді та сталі) при заданной частоте, нам необходимо знать скорость звука в каждой среде.

Начнем с воздуха. Воздух является газообразной средой, и его скорость звука зависит от его температуры. При комнатной температуре около 20 градусов Цельсия скорость звука в воздухе составляет приблизительно 343 м/с.

Теперь перейдем к воде. Скорость звука в воде составляет примерно 1482 м/с.

И, наконец, сталь. Скорость звука в стали гораздо больше, чем в воздухе и воде, и составляет около 5000 м/с.

Чтобы найти размер звуковой волны, мы можем использовать формулу:

\[ \text{d} = \frac{\text{v}}{\text{f}} \]

где:
\(\text{d}\) - размер звуковой волны,
\(\text{v}\) - скорость звука в данной среде,
\(\text{f}\) - частота звука.

Давайте теперь подставим значения скорости звука и частоты в данную формулу для каждой среды:

Для воздуха:
\[ \text{d}_\text{воздух} = \frac{343 \, \text{м/с}}{4000 \, \text{Гц}} = 0.086 \, \text{м} = 8.6 \, \text{см} \]

Для воды:
\[ \text{d}_\text{вода} = \frac{1482 \, \text{м/с}}{4000 \, \text{Гц}} = 0.371 \, \text{м} = 37.1 \, \text{см} \]

Для стали:
\[ \text{d}_\text{сталь} = \frac{5000 \, \text{м/с}}{4000 \, \text{Гц}} = 1.25 \, \text{м} = 125 \, \text{см} \]

Таким образом, размер звуковой волны при частоте 4 кГц в воздухе составляет 8.6 см, в воде - 37.1 см, а в стали - 125 см.