Một vật ở cách một bức tường phẳng, nhẵn là 510m, vật phát ra một âm thanh trong khoảng thời gian rất ngắn.
a) Tính thời gian từ khi vật phát ra âm đến khi vật thu được âm phản xạ từ bức tường dội lại.
b) Cùng với lúc phát ra âm, vật chuyển động đều về phía bức tường và vuông góc với bức tường với vận tốc 20m/s. Xác định khoảng cách của vật với bức tường khi nó gặp âm phản xạ từ bức tường dội lại.
Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340m/s.
Giải:
a) Quãng đường mà âm thanh phải di chuyển từ khi phát ra đến khi thu được âm phản xạ lại là:
\(s'=2s=2.510=1020\left(m\right)\)
Thời gian để thu được âm phản xạ kể từ khi phát ra âm thanh là:
\(t=\dfrac{s'}{v}=\dfrac{1020}{340}=3\left(s\right)\)
b) Vì vân tốc âm truyền đi trong không khí lớn hơn vận tốc của vật đó (340m/s>20m/s) nên âm thanh sẽ đến bức tường trước và phản xạ lại. Gọi quãng đường mà âm thanh phản xạ lại di chuyển được đến khi gặp vật đó là: \(x\) (m)
Do đó quãng đường mà âm thanh di chuyển từ khi phát ra đến khi gặp được vật đó là: \(510+x\) (m)
Thì quãng đường mà vật đó di chuyển là: \(510-x\) (m)
Mà ta có thời gian của vật đó di chuyển đến khi gặp âm thanh đúng bằng thời gian mà âm thanh di chuyển đến khi gặp vật đó, hay:
\(t_{vật}=t_{âm}\Leftrightarrow\)\(\dfrac{510-x}{20}=\dfrac{510+x}{340}\)
\(\Leftrightarrow340\left(510-x\right)=20\left(510+x\right)\\ \Leftrightarrow173400-340x=10200+20x\\ \Leftrightarrow173400-10200=20x+340x\\ \Leftrightarrow163200=360x\\ \Leftrightarrow x=\dfrac{1360}{3}\)
Vậy quãng đường mà âm thanh di chuyển được kể từ khi phản xạ lại từ bức tường là: \(\dfrac{1360}{3}\left(m\right)\)
Hay khoảng cách từ vật đến bức tường khi nó gặp âm phản xạ là: \(\dfrac{1360}{3}\left(m\right)\)
Vậy:...
