Физика, 9 класс

Задачи: Отражение звука. Звуковой резонанс

Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.

База

База Задача 1

Грибник крикнул в сторону скалы и услышал эхо через 3 с. На каком расстоянии от него скала? Скорость звука в воздухе 340 м/с.

Подсказка

За 3 с звук сходил до скалы и вернулся обратно.

Решение
Дано
  • \(t = 3\) с
  • \(v = 340\) м/с
Найти
  • \(s\). Звук прошёл путь \(2s = vt\)
  • значит \(s = \dfrac{vt}{2} = \dfrac{340 \cdot 3}{2} = 510\) м
Ответ
510 м
База Задача 2

Мальчик стоит в 17 м от стены гаража и хлопает в ладоши. Через сколько секунд до него дойдёт отражённый звук? Скорость звука 340 м/с.

Подсказка

До стены и обратно — это 34 м.

Решение
Дано
  • \(s = 17\) м
  • \(v = 340\) м/с
Найти
  • \(t\). Путь звука \(2s = 34\) м
  • \(t = \dfrac{2s}{v} = \dfrac{34}{340} = 0{,}1\) с
Ответ
0,1 с

Средний

Средний Задача 3

Эхолот рыболовного судна послал звуковой импульс вниз и принял отражение от дна через 0,6 с. Какова глубина моря в этом месте? Скорость звука в воде 1500 м/с.

Подсказка

Эхолот работает так же, как эхо в горах, только звук идёт в воде.

Решение
Дано
  • \(t = 0{,}6\) с
  • \(v = 1500\) м/с
Найти
  • \(h\). Импульс прошёл до дна и обратно: \(2h = vt\)
  • \(h = \dfrac{1500 \cdot 0{,}6}{2} = 450\) м
Ответ
450 м
Средний Задача 4

В новом пустом спортзале тренера почти не слышно — стоит гул. После того как стены обшили мягкими панелями, команды стало слышно чётко. Объясните почему.

Решение

В пустом зале звук многократно отражается от гладких стен, пола и потолка. Отражённые волны приходят с небольшими опозданиями и накладываются на новые звуки, получается гул. Мягкие панели поглощают большую часть падающего звука, отражённых волн становится мало, и речь не смазывается.

Ответ
Панели поглощают звук и уменьшают отражения, из-за которых возникал гул

Сложный

Сложный Задача 5

Турист стоит между двумя отвесными скалами ущелья и стреляет из стартового пистолета. Первое эхо он слышит через 1,5 с, второе — через 2,5 с. Каково расстояние между скалами? Скорость звука 340 м/с.

Подсказка

Найдите расстояние до каждой скалы отдельно и сложите.

Решение
Дано
  • \(t_1 = 1{,}5\) с
  • \(t_2 = 2{,}5\) с
  • \(v = 340\) м/с
Найти
  • \(L\). До ближней скалы \(s_1 = \dfrac{vt_1}{2} = \dfrac{340 \cdot 1{,}5}{2} = 255\) м
  • до дальней \(s_2 = \dfrac{vt_2}{2} = \dfrac{340 \cdot 2{,}5}{2} = 425\) м. Турист между скалами
  • поэтому \(L = s_1 + s_2 = 680\) м
Ответ
680 м
Сложный Задача 6

Камертон, закреплённый на деревянном ящике с открытым торцом, звучит громче, чем тот же камертон, который держат в руке, но затихает быстрее. Почему звук громче и почему он короче?

Решение

Собственная частота столба воздуха в ящике подобрана равной частоте камертона. Возникает резонанс, ящик и воздух в нём колеблются с большой амплитудой и излучают звук гораздо эффективнее — громкость растёт. Но энергия удара одна и та же. Раз она быстрее уходит в звук, её хватает на меньшее время — по закону сохранения энергии звук становится короче.

Ответ
Резонанс воздуха в ящике усиливает излучение звука, но запас энергии тот же, поэтому он быстрее расходуется
Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.