Puneți o piatră într-un puț adânc și o auziți lovind în partea de jos 3,20 secunde mai târziu. Acesta este timpul necesar ca piatra să cadă la fundul sondei, plus timpul necesar pentru ca sunetul să vă ajungă. Dacă sunetul călătorește cu o viteză de 343 m / s în (cont.)?

Puneți o piatră într-un puț adânc și o auziți lovind în partea de jos 3,20 secunde mai târziu. Acesta este timpul necesar ca piatra să cadă la fundul sondei, plus timpul necesar pentru ca sunetul să vă ajungă. Dacă sunetul călătorește cu o viteză de 343 m / s în (cont.)?
Anonim

Răspuns:

46,3 m

Explicaţie:

Problema este în 2 părți:

  1. Piatra cade sub gravitate până la fundul puțului.

  2. Sunetul se deplasează la suprafață.

Folosim faptul că distanța este comună pentru ambele.

Distanța dintre piatră cade este dată de:

#sf (d = 1/2 "g" t_1 ^ 2 "" culoare (roșu) ((1)) #

Știm că viteza medie = distanța parcursă / timpul necesar.

Ne este dată viteza sunetului, astfel încât să putem spune:

#sf (d = 343xxt_2 "" (roșu) ((2))) #

Noi stim aia:

#sf (t_1 + t_2 = 3.2s) #

Putem pune #sf (culoare (roșu) ((1))) # egal cu #sf (culoare (roșu) ((2)) rArr) #

#:.##sf (343xxt_2 = 1/2 "g" t_1 ^ 2 "" culoare (roșu) ((3)

#sf (t_2 = (3,2-t_1)) #

Înlocuind acest lucru în #sf (culoare (roșu) ((3)) rArr) #

#sf (343 (3,2-t_1) = 1/2 "g" t_1 ^ 2) #

#:.##sf (1097.6-343t_1 = 1/2 "g" t_1 ^ 2) #

Lăsa #sf ("g" = 9.8color (alb) (x) "m / s" ^ 2) #

#:.##sf (4.9t_1 ^ 2 + 343t_1-1097.6 = 0) #

Acest lucru poate fi rezolvat folosind formula patratică:

#sf (t_1 = (- 343 + -sqrt (117,649- (4xx4.9xx-1097.6))) / (9.8) #

Dacă ignorați rădăcina -ve acest lucru dă:

#sf (t_1 = 3.065color (alb) (x) s) #

#:.##sf (t_2 = 3.2-3.065 = 0.135color (alb) (x) s) #

Înlocuind acest lucru înapoi #sf (culoare (roșu) ((2)) rArr) #

#sf (d = 343xxt_2 = 343xx0.135 = 46.3color (alb) (x) m) #