Задачи на тему Акустика

Предмет Физика
Из пособия Решебник Волькенштейн

13.1 Найти длину волны основного тона для частоты ν = 435 Гц. Скорость распространения звука воздухе c = 340 м/с
РЕШЕНИЕ

13.2 Человеческое ухо может воспринимать частотой приблизительно от ν1 = 20 до ν2 = 20000 Гц. Между какими длинами волн лежит интервал слышимости звуковых колебаний? Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с
РЕШЕНИЕ

13.3 Найти скорость с распространения звука в стали
РЕШЕНИЕ

13.4 Найти скорость с распространения звука в меди
РЕШЕНИЕ

13.5 Скорость распространения звука в керосине c = 1330 м/с. Найти сжимаемость керосина
РЕШЕНИЕ

13.6 При помощи эхолота измерялась глубина моря. Какова была глубина моря, если промежуток времени между возникновением звука и его приемом оказался равным t = 2,5 с? Сжимаемость воды 4,6·10-10 Па-1, плотность морской воды 1,03·10^3 кг/м3.
РЕШЕНИЕ

13.7 Найти скорость с распространения звука в воздухе при температурах, равных -20, 0 и 20 C
РЕШЕНИЕ

13.8 Во сколько раз скорость c распространения звука в воздухе летом (t = 27) больше скорости c2 распространения зимой (t =-33)
РЕШЕНИЕ

13.9 Зная, что средняя квадратичная скорость молекул двухатомного газа в условиях опыта v = 461 м/с, найти скорость распространения звука в газе.
РЕШЕНИЕ

13.10 Найти скорость с распространения звука в двухатомном газе, если известно, что при давлении p =1,01·10^5 Па плотность газа 1,29 кг/м3
РЕШЕНИЕ

13.11 Зная, что средняя молярная кинетическая энергия поступательного движения молекул азота 3,4 кДж/моль, найти скорость распространения звука в азоте
РЕШЕНИЕ

13.12 Для определения температуры верхних слоев атмосферы нельзя пользоваться термометром, так как вследствие малой плотности газа термометр не придет в тепловое равновесие с окружающей средой. Для этой цели пускают ракету с гранатами, взрываемыми при достижении определенной высоты. Найти температуру на высоте h = 20 км от поверхности Земли, если звук от взрыва, произведенного на высоте h1 = 21 км, пришел позже на t = 6,75 с звука от взрыва, произведенного на высоте h2 = 19 км.
РЕШЕНИЕ

13.13 Найти показатель преломления звуковых волн на границе воздух стекло. Модуль Юнга для стекла E = 6,9·10^10 Па, плотность стекла 2,6·10^3 кг/м3, температура воздуха t = 20
РЕШЕНИЕ

13.14 Найти предельный угол полного внутреннего отражения звуковых волн на границе воздух - стекло. Воспользоваться необходимыми данными из предыдущей задач
РЕШЕНИЕ

13.15 Два звука отличаются по уровню громкости на 1 фон. Найти отношение I1/I2 интенсивностей этих звуков.
РЕШЕНИЕ

13.16 Два звука отличаются по уровню звукового давления на Lp = 1 дБ. Найти отношение p2/p1 амплитуд их звукового давления.
РЕШЕНИЕ

13.17 Шум на улице с уровнем громкости LI1 =70 фон слышен в комнате так, как шум с уровнем громкости LI2 = 40 фон. Найти отношение I1/I2 интенсивностей на улице и в комнате
РЕШЕНИЕ

13.18 Интенсивность звука увеличилась в 1000 раз. На сколько увеличился уровень звукового давления? Во сколько раз увеличилась его амплитуда
РЕШЕНИЕ

13.19 Интенсивность звука I =10 мВт/м2. Найти уровень громкости и амплитуду звукового давления
РЕШЕНИЕ

13.20 На сколько увеличился уровень громкости звука, если интенсивность звука возросла в 3000 раз; в 30 000 раз
РЕШЕНИЕ

13.21 Найти расстояние между соседними зубцами звуковой бороздки на граммофонной пластинке для тона ля (частота ν = 435 Гц) в начале записи на расстоянии r = 12 см от центра; в конце записи на расстоянии r = 4 см от центра. Частота вращения пластинки n = 78 мин-1.
РЕШЕНИЕ

13.22 Найти расстояние между соседними зубцами звуковой бороздки на граммофонной пластинке для 100 Гц; 2000 Гц. Среднее расстояние от центра пластинки r = 10 см. Частота вращения пластинки n = 78 мин-1.
РЕШЕНИЕ

13.23 При образовании стоячей волны в трубке Кундта в воздушном столбе наблюдалось n = 6 пучностей. Какова была длина воздушного столба, если стальной стержень закреплен посередине; в конце? Длина стержня l1 = 1 м. Скорость распространения звука в стали c1 = 5250 м/с, в воздухе c2 = 313 м/c
РЕШЕНИЕ

13.24 Какова была длина стеклянного стержня в трубке Кундта, если при закреплении его посередине в воздушном столбе наблюдалось n = 5 пучностей? Длина воздушного столба l2 = 0,25 м. Модуль Юнга для стекла E = 6,9·10^10 Па; плотность стекла 2,5·10^3 кг/м3. Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с.
РЕШЕНИЕ

13.25 Для каких наибольших частот применим метод Кундта определения скорости звука, если считать, что наи­меньшее различаемое расстояние между пучностями l = 4 мм? Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с
РЕШЕНИЕ

13.26 Два поезда идут навстречу друг другу со ско­ростями v1 = 72 км/ч и v2 = 54 км/ч. Первый поезд дает свисток с частотой 600 Гц. Найти частоту колебаний звука, который слышит пассажир второго поезда перед встречей; после встречи поездов. Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с.
РЕШЕНИЕ

13.27 Когда поезд проходит мимо неподвижного наблюдателя, частота тона гудка паровоза меняется скачком. Какой процент от истинной частоты тона составляет скачок частоты, если поезд движется со скоростью v = 60 км/ч
РЕШЕНИЕ

13.28 Наблюдатель на берегу моря слышит звук пароходного гудка. Когда наблюдатель и пароход находятся в покое, частота воспринимаемого наблюдателем звука 420 Гц. При движении парохода воспринимаемая частота 430 Гц, если он приближается к наблюдателю, и 415 Гц, если пароход удаляется от него. Найти скорость парохода в первом и во втором случаях, если скорость распространения звука в воздухе c = 338 м/с
РЕШЕНИЕ

13.29 Ружейная пуля летит со скоростью v = 200 м/с. Во сколько раз изменится частота тона свиста пули для неподвижного наблюдателя, мимо которого она пролетает? Скорость распространения звука в воздухе c = 333 м/с.
РЕШЕНИЕ

13.30 Два поезда идут навстречу друг другу с одинаковой скоростью. Какова должна быть их скорость и, чтобы частота свистка одного из них, слышимого на другом, изменялась в 9/8 раза? Скорость распространения звука в воздухе c = 335 м/с
РЕШЕНИЕ

13.31 Летучая мышь летит перпендикулярно к стене со скоростью v = 6,0 м/с, издавая ультразвук частотой ν = 45 кГц. Какие две частоты звука слышит летучая мышь? Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с.
РЕШЕНИЕ

13.32 Какую длину должна иметь стальная струна радиусом r = 0,05 см, чтобы при силе натяжения F = 0,49 кН она издавала тон частотой v = 320 Гц
РЕШЕНИЕ

13.33 С какой силой надо натянуть стальную струну длиной l= 20 см и диаметром d = 0,2 мм, чтобы она издавала тон ля, частота v = 435 Гц
РЕШЕНИЕ

13.34 Зная предел прочности для стали, найти наибольшую частоту, на которую можно настроить струну длиной l = 1 м
РЕШЕНИЕ

13.35 Струна, натянутая с силой F1 = 147 Н, дает с камертоном частоту биений 8 Гц. После того как эту струну натянули с силой F2 = 156,8 Н, она стала настроена с камертоном в унисон. Найти частоту колебаний камертона.
РЕШЕНИЕ

13.36 Камертон предыдущей задачи дает с другим камертоном частоту биений νб = 2 Гц. Найти частоту колебаний второго камертона.
РЕШЕНИЕ

13.37 Найти частоту основного тона струны, натянутой с силой F = 6 кН. Длина струны 0,8м, ее масса m = 30 г.
РЕШЕНИЕ

13.38 Найти частоту основного тона открытой трубы; закрытой трубы
РЕШЕНИЕ

13.39 Закрытая труба издает основной тон до (частота 130,5 Гц). Трубу открыли. Какую частоту имеет основной тон теперь? Какова длина трубы? Скорость распространения звука в воздухе c = 340 м/с.
РЕШЕНИЕ