В дальнейших темах вы узнаете, что волны способны огибать и игнорировать на своём пути объекты, которые меньше их длины волны. Скорость распространения звука в воздухе равна 340 м/с. Какой максимальной частоты должна быть звуковая волна, чтобы она могла обогнуть голову человека, если считать её шаром с диаметром 20 см? Дайте ответ в Гц, округлив до целого.
Другие предметы Университет Волны и их свойства физика звуковая волна частота скорость звука университет Новый
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу, связывающую скорость звука, частоту и длину волны. Формула выглядит следующим образом:
v = f * λ
где:
Для того чтобы звуковая волна могла обогнуть голову человека, длина волны должна быть больше, чем размер головы. В данном случае, мы принимаем диаметр головы равным 20 см, что составляет 0.2 метра.
Для волны, которая может обойти объект, длина волны должна быть приблизительно равна или больше диаметра объекта. Поэтому:
λ ≥ 0.2 м
Теперь, используя формулу, мы можем выразить частоту через длину волны:
f = v / λ
Чтобы найти максимальную частоту, мы подставим минимально допустимую длину волны:
f = 340 м/с / 0.2 м
Теперь произведем вычисления:
Таким образом, максимальная частота звуковой волны, чтобы она могла обогнуть голову человека, составляет 1700 Гц.
Ответ: Звуковая волна должна иметь частоту 1700 Гц.