Каково минимальное расстояние от одного из источников звуковых волн частотой 170 Гц до первого и второго порядка
Каково минимальное расстояние от одного из источников звуковых волн частотой 170 Гц до первого и второго порядка минимумов, если источники расположены на расстоянии 10 метров друг от друга? Скорость звука в воздухе составляет 340 метров в секунду.
21.07.2024 04:20
Разъяснение:
Интерференция звуковых волн - явление, когда две или более волн пересекаются друг с другом и создают интерференционную картину. В этой задаче мы рассматриваем минимумы интерференции, то есть места, где амплитуда звуковой волны минимальна.
Для начала, мы знаем частоту волн f = 170 Гц и скорость звука v = 340 м/с.
Минимальное расстояние между двумя источниками звука (L) равно 10 метрам.
Между источниками звука возникает интерференция, и на расстоянии минимальных значений амплитуды волн, известно, что разность хода между этими волнами должна быть равна полуцелому числу длин волн.
Формула для вычисления разности хода:
Δl = m * λ / 2
Где Δl - разность хода, m - порядковый номер минимума интерференции, λ - длина волны.
Минимальное расстояние от одного из источников до первого и второго порядка минимумов можно вычислить, используя формулу:
L = (m * λ) / 2
Для нахождения длины волны, мы можем использовать формулу:
λ = v / f
Подставляя известные значения в формулы, мы получаем:
L = (m * v) / (2 * f)
Теперь мы можем рассчитать минимальное расстояние от одного из источников до первого и второго порядка минимумов, подставив значения m = 1 и m = 2:
L1 = (1 * 340) / (2 * 170) = 1 метр
L2 = (2 * 340) / (2 * 170) = 2 метра
Таким образом, минимальное расстояние от одного из источников звуковых волн частотой 170 Гц до первого и второго порядка минимумов равно 1 метру и 2 метрам соответственно.
Пример:
Задача: Каково минимальное расстояние от источника звуковых волн частотой 500 Гц до первого порядка минимума, если скорость звука в среде составляет 340 м/с?
Решение:
Для решения данной задачи, мы будем использовать ту же формулу, что и в предыдущем объяснении.
L = (m * v) / (2 * f)
Подставляя значения m = 1, v = 340 м/с и f = 500 Гц в формулу, получаем:
L = (1 * 340) / (2 * 500) = 0.34 метра
Таким образом, минимальное расстояние от источника звуковых волн частотой 500 Гц до первого порядка минимума составляет 0.34 метра.
Совет:
Чтобы лучше понять минимумы интерференции звуковых волн, полезно представить себе два источника звука, излучающих волны одной частоты через какую-то среду. Минимумы интерференции будут образовываться при определенных расстояниях от источников, где амплитуда звуковой волны будет минимальна. На практике, это можно продемонстрировать с помощью двух громкоговорителей и прибора для измерения амплитуды звука.
Проверочное упражнение:
Каково минимальное расстояние от одного из источников звуковых волн частотой 200 Гц до первого порядка минимума, если источники расположены на расстоянии 5 метров друг от друга, а скорость звука в воздухе составляет 340 метров в секунду?