В условиях, где температура воздуха составляет 20 градусов, каково влияние этого на судью беговых состязаний, который

  • 14
В условиях, где температура воздуха составляет 20 градусов, каково влияние этого на судью беговых состязаний, который стоит на линии финиша 200-метровой дорожки и запускает свой секундомер при звуке стартового пистолета? Возможно ли, что время, зарегистрированное им, завышено или занижено?
Чупа
18
Наличие температуры воздуха может оказывать влияние на скорость звука, а затем и на точность замера времени судьей беговых состязаний. Чтобы понять, как это происходит, нам понадобится некоторое объяснение физических явлений, связанных с распространением звука.

Скорость звука \(v_{\text{зв}}\) в воздухе зависит от его температуры \(T\). Согласно формуле заполняющего газа, можно выразить это следующим образом:

\[v_{\text{зв}} = 331,4 + 0,6T\]

Таким образом, с увеличением температуры воздуха скорость звука также увеличивается. В нашем случае, где температура составляет 20 градусов, мы можем расчитать скорость звука:

\[v_{\text{зв}} = 331,4 + 0,6 \cdot 20 = 343,4 \, \text{м/с}\]

При запуске секундомера судьей на линии финиша, скорость звука будет использоваться для определения момента, когда услышан стартовый выстрел. Звуковые волны передаются воздухом от стартового пистолета до уха судьи, и время прохождения звука зависит от скорости звука воздуха. Если время, затраченное на передачу звука до уха судьи, будет записываться неверно из-за завышенной или заниженной скорости звука, то замер времени мог бы быть некорректным.

Однако, влияние температуры воздуха на замер времени судьей будет пренебрежимо малым. Разница во времени, вызванная изменением скорости звука от колебаний температуры в 20 градусов, составит всего около 0,1 секунды на расстоянии 200 метров. Для бегового состязания такая погрешность в замере времени является незначительной и не окажет значимого влияния на результаты.

Таким образом, можно сказать, что в данном случае влияние температуры воздуха на замер времени судьей беговых состязаний является пренебрежимо малым и не окажет значительного влияния на результаты замера.