Яка довжина звукової хвилі при частоті 4 кГц у повітрі, воді та сталі?

Cyplenok

60

Для решения данной задачи, нужно знать формулу, связывающую длину звуковой волны (λ), скорость звука (v) и частоту звуковых колебаний (f). Данная формула записывается следующим образом:

\[v = λ \cdot f\]

где:
v - скорость звука,
λ - длина звуковой волны,
f - частота звуковых колебаний.

Перед тем, как решать задачу, давайте определимся со значениями скорости звука во всех трех средах:

- Воздух: скорость звука в воздухе при комнатной температуре примерно равна 343 м/с.
- Вода: скорость звука в воде составляет около 1482 м/с.
- Сталь: скорость звука в стали составляет примерно 5080 м/с.

Теперь мы можем приступить к решению задачи.

1. Воздух:
Для расчета длины звуковой волны в воздухе можно использовать формулу:

\[λ = \dfrac{v}{f}\]

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[λ = \dfrac{343 м/с}{4000 Гц}\]

\[λ = 0.0857 м = 8.57 см\]

Таким образом, длина звуковой волны при частоте 4 кГц в воздухе составляет 8.57 см.

2. Вода:
Используя ту же формулу, получаем:

\[λ = \dfrac{1482 м/с}{4000 Гц}\]

\[λ = 0.3705 м = 37.05 см\]

Следовательно, длина звуковой волны при частоте 4 кГц в воде составляет 37.05 см.

3. Сталь:
Вычисляем длину звуковой волны в стали по формуле:

\[λ = \dfrac{5080 м/с}{4000 Гц}\]

\[λ = 1.27 м = 127 см\]

Таким образом, длина звуковой волны при частоте 4 кГц в стали составляет 127 см.

Итак, по результатам расчета длины звуковой волны при частоте 4 кГц в разных средах составляет:

- Воздух: 8.57 см
- Вода: 37.05 см
- Сталь: 127 см