1. Расстояние между двумя железнодорожными станциями l = 10 км. Сколько времени распространяется звук от одной станции к другой по воздуху (Δt_1) и по стальным рельсам (Δt_2)? Температура воздуха t = 0,0 °C.
Дано:
l=10км=104м;
t=0°C=273К;
v1=331м/с;
M=0.029кг/м;
E=2⋅1011Па;
ρ=7800кг/м3.
Найти:
Δt1−?
Δt2−?
Решение:
Искомые промежутки времени для воздуха (Δt1) и стали (Δt2) определим по формулам:
Δt1=v1l,Δt2=v2l.
Скорость звука в стали определим по формуле:
v2=ρE,
где E — модуль упругости стали, ρ — плотность стали.
Вычислим скорость звука в стали:
v2=78002⋅1011≈5063м/с.
Найдём время распространения звука в воздухе и стали: