Скорость движения катера относительно берега
Скорость, с которой движется катер относительно берега, обсуловлена частотой удара волн основного состава о его корпус
Скорость, с которой движется катер относительно берега, обсуловлена частотой удара волн основного состава о его корпус. Эта частота равна 1 Гц в направлении движения и 3 Гц в противоположном направлении. При этом колебания частиц воды происходят с частотой 1 Гц. Какова скорость движения катера относительно берега?
25.12.2023 00:48
Написать свой ответ:
Инструкция: Чтобы определить скорость движения катера относительно берега, мы можем использовать формулу доплеровского эффекта. Доплеровский эффект описывает изменение частоты звука или света, вызванное движением источника и наблюдателя.
В данной задаче, частота удара волн основного состава о корпус катера равна 1 Гц в направлении движения и 3 Гц в противоположном направлении. Частота колебаний частиц воды также равна 1 Гц. Разница между этими частотами (3 Гц - 1 Гц) равна 2 Гц.
Формула доплеровского эффекта для случая движения источника звука или света относительно наблюдателя имеет вид:
f" = f * (v + v₀) / (v - v₀),
где f" - частота, которую наблюдатель замеряет, f - истинная частота источника, v - скорость распространения звука (или света), v₀ - скорость движения источника относительно наблюдателя.
В данном случае, истинная частота равна 1 Гц, а разница скоростей равна 2 Гц.
Подставляя значения в формулу, получаем:
1 Гц = 1 Гц * (v + v₀) / (v - v₀),
где v - скорость распространения волн на воде, v₀ - искомая скорость движения катера относительно берега.
После арифметических преобразований, можно найти значение скорости v₀.
Например:
Задача: Скорость распространения волн на воде составляет 5 м/с. Какова скорость движения катера относительно берега?
Решение:
1 Гц = 1 Гц * (5 м/с + v₀) / (5 м/с - v₀).
После решения уравнения, найдена скорость движения катера относительно берега.
Совет: Для лучшего понимания доплеровского эффекта, можно представить себе сценарий, где ты стоишь на берегу и слышишь звук, издаваемый движущимся катером. Если катер движется навстречу тебе, ты услышишь более высокую частоту звука, чем истинная частота источника. Если катер движется в противоположном направлении, ты услышишь более низкую частоту звука, чем истинная частота источника.
Закрепляющее упражнение:
Скорость волны на воде составляет 3 м/с. Значение разницы между частотами удара волн основного состава о корпус катера равно 4 Гц. Определите скорость движения катера относительно берега.