Парафразируем вопрос: Как изменится длина волны ультразвука при переходе из воздуха в воду, если скорость

Физика: Изменение длины волны при переходе из воздуха в воду

Объяснение: Длина волны ультразвука зависит от скорости его распространения и частоты. Формула, связывающая эти величины, называется формулой длины волны. Формула длины волны выглядит следующим образом:

Длина волны (λ) = Скорость звука (v) / Частота (f)

В данной задаче нам даны скорость распространения ультразвука в воде (1500 м/с) и в воздухе (330 м/с). Для того чтобы найти изменение длины волны, необходимо сравнить длину волны в воде и в воздухе.

Когда ультразвук переходит из одной среды в другую, его скорость распространения изменяется, но частота остается постоянной. Так как частота не меняется, можно записать следующее уравнение:

Длина волны воды (λ_вода) / Длина волны воздуха (λ_воздуха) = Скорость воды (v_воды) / Скорость воздуха (v_воздуха)

Подставив известные значения, получим:

λ_воды / λ_воздуха = 1500 м/с / 330 м/с

Далее, решаем данное уравнение относительно длины волны воды:

λ_воды = (1500 м/с / 330 м/с) * λ_воздуха

Таким образом, длина волны ультразвука в воде будет равна результату выражения (1500 м/с / 330 м/с) умноженному на длину волны ультразвука в воздухе.

Пример использования: Если длина волны ультразвука в воздухе равна 2 метра, то для узнавания длины волны ультразвука в воде, нужно выполнить следующие шаги:

λ_воды = (1500 м/с / 330 м/с) * 2 метра

λ_воды = 9.09 метра

Совет: Чтобы лучше понять данную концепцию, может быть полезным представить ультразвук как серию волн, которые распространяются через среду. При переходе из одной среды в другую, скорость и, как следствие, длина волны изменяются.

Упражнение: Если частота ультразвука составляет 20 кГц (20 000 Гц), а скорость воды составляет 1482 м/с, какую длину волны ультразвука можно ожидать в воде?