Изменение физических величин в процессах: механические и тепловые явления · 72 задания
- Задание №12№12
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляет…
Механические волны
- Задание №12№12
Газ нагревают в закрытом сосуде. Как в процессе нагревания изменяются объём газа и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий харак…
Основные положения МКТ
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Груз, подвешенный к динамометру, с постоянной скоростью опускают встакан, частично заполненный водой, до полного погружения груза (см.рисунок). Как в…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяютс…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутре…
Закон сохранения энергии
- Задание №12№12
Деревянный кубик опустили в сосуд, частично заполненный водой, так что кубик плавает при частичном погружении (см. рисунок). Как после погружения куби…
Давление
- Задание №12№12
2 литра воды перелили из сосуда 1 в сосуд 2. Площади дна сосудов одинаковы (см. рисунок). Как при этом изменились давление и сила давления воды на дно…
Давление
- Задание №12№12
На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, начинают действовать две горизонтальные силы, лежащие на одной прямой (см. рисуно…
Второй закон Ньютона
- Задание №12№12
Свинцовый шар подброшен вертикально вверх с некоторой начальной скоростью. Пренебрегая сопротивлением воздуха, укажите, как изменяются по мере движени…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №12№12
Деревянный кубик плавает в сосуде, частично заполненном водой (см. рисунок). Как изменятся сила тяжести, действующая на воду, и сила давления воды на…
Давление
- Задание №12№12
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость _0 , начинает скользить вверх по наклонной плоскости (см. рисунок). Как из…
Второй закон Ньютона
В бассейне под водой установлен динамик, излучающий звук определённой частоты. Часть звуковой волны отражается от поверхности воды, а часть преломляется и проходит в воздух. Известно, что скорость звука в воде больше скорости звука в воздухе. Как при переходе из воды в воздух изменяются частота звука и амплитуда звуковой волны?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличивается |
2) | уменьшается |
3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
32
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи проанализируем физические процессы, происходящие при переходе звуковой волны из одной среды в другую (из воды в воздух).
1. Частота звука. Частота звуковой волны определяется источником звука (в данном случае — динамиком). При переходе механической волны из одной среды в другую частота колебаний частиц среды всегда остается неизменной, так как она задается вынуждающей силой источника. Таким образом, частота звука при переходе из воды в воздух не изменяется. Этому соответствует цифра 3.
2. Амплитуда звуковой волны. Когда звуковая волна падает на границу раздела двух сред (вода и воздух), происходит явление отражения и преломления. Часть энергии звуковой волны отражается обратно в воду, а лишь оставшаяся часть энергии проходит в воздух. Поскольку энергия волны прямо пропорциональна квадрату её амплитуды, уменьшение энергии перешедшей волны (из-за частичного отражения) приводит к уменьшению её амплитуды. Кроме того, вода и воздух имеют сильно различающиеся акустические плотности (сопротивления), что способствует интенсивному отражению звука от поверхности воды. Следовательно, амплитуда преломленной волны в воздухе будет меньше амплитуды падающей волны в воде. Этому соответствует цифра 2.
Таким образом, частота не изменяется (3), а амплитуда уменьшается (2).
Ответ: 32
Источник: ФИПИ