Processing math: 100%
Zadanie 6.6.2.1
  1. Ewa Frączek. Kurs obliczeniowy z fizyki.
  2. 6. Drgania i fale
  3. 6.6. Prędkość w ruchu falowym.
  4. 6.6.2. Trening
  5. Zadanie 6.6.2.1

 Zadanie 6.6.2.1

Sonda akustyczna
Głębokość morza można mierzyć za pomocą sondy akustycznej. Jaką głębokość ma morze, jeśli odstęp czasu między wysłaniem dźwięku a jego odbiorem wynosi 2,5s? Moduł ściśliwości wody wynosi 2,2⋅109Nm2, a gęstość wody morskiej 1030kgm3.

Informacja

Możesz zobaczyć odpowiedź klikając w przycisk "Odpowiedź" lub sprawdzać kolejne etapy rozwiązania, wybierając prawidłowe odpowiedzi. W rozwiązaniu znajdziesz wskazówki, obliczenia i objaśnienia.

Dane i szukane

Dane:
- czas między wysłaniem dźwięku a jego odbiorem t=2,5s,
- moduł ściśliwości wody K=2,2⋅109Nm2,
- gęstość wody morskiej ρ=1030kgm3.

Szukane:
- głębokość morza h.

Odpowiedź

Głębokość morza wynosi 1,8km.

Polecenie

Wyznacz głębokość morza zmierzoną przez sondę. Wybierz jedną prawidłową wartość, wśród czterech przedstawionych poniżej.

 Zależność określająca prędkość rozchodzenia się fali w cieczy ma postać v=√Kρ 

Wybór 1 z 4

h=0,9km

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 2 z 4

h=1,2km

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 3 z 4

h=1,8km

Odpowiedź prawidłowa

Wybór 4 z 4

h=2,4km

Odpowiedź nieprawidłowa

Rozwiązanie

Prędkość rozchodzenia się fali w cieczy ma postać

v=√Kρ

gdzie K oznacza moduł ściśliwości cieczy, a ρ jej gęstość.

Fala dźwiękowa wysłana z echosondy musi dotrzeć do dna, odbić się od niego, a następnie wrócić do sondy akustycznej. Droga jaką przebędzie fala można zapisać

2h=vt

h=12t√Kρ

h=12⋅2,5√2,2⋅1091,03⋅103

h=1,8km

s⋅√Nm2kgm3=s⋅√Nmkg=s⋅√kg⋅ms2⋅mkg=s⋅√m2s2=m

Odpowiedź

Głębokość morza wynosi 1,8km.