Một động tử chuyển động hướng về phía một bức tường phẳng, nhẵn vuông góc với bức tường, với vận tốc 5m/s. Động tử phát ra một âm thanh trong khoảng thời gian rất ngắn hướng về phía bức tường. sau một khoảng thời gian, máy thu âm được gắn trên động tử nhận được tín hiệu của âm phản xạ, xác định tỷ số khoảng cách của động tử tới bức tường ở các vị trí phát âm và nhận được tín hiệu phản xạ . vận tốc âm trong không khí là 340 m/s và giả sử rằng vận tốc âm không bị ảnh hưởng của vận tốc động tử.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi s1 là khoảng cách phát âm
s2 là khoảng cách nhận âm
Thời gian để âm truyền tới tường là: \( {t_1} = \frac{{{s_1}}}{{{v_2}}}\)
Khoảng cách động tử với tường trong thời gian đó là:
\( s' = {s_1} + {\rm{\Delta }}{s_1} = {s_1} + {v_1}{t_1} = \frac{{{v_2} + {v_1}}}{{{v_2}}}{s_1}\)
Thời gian âm phản xạ tới động tử là: \( {t_2} = \frac{{s'}}{{{v_2}}} = \frac{{{v_2} + {v_1}}}{{{v_2}^2}}{s_1}\)
Ta có: \( {s_2} = s' + {\rm{\Delta }}{s_2} = \frac{{{v_2} + {v_1}}}{{{v_2}}}{s_1} + {v_1}{t_2} = \frac{{{v_2} + {v_1}}}{{{v_2}}}{s_1} + \frac{{{v_2} + {v_1}}}{{{v_2}^2}}{v_1}{s_1} = \frac{{{{\left( {{v_1} + {v_2}} \right)}^2}}}{{{v_2}^2}}{s_1}\)
Tỉ số khoảng cách là:
\( \frac{{{s_2}}}{{{s_1}}} = \frac{{\frac{{{{\left( {{v_1} + {v_2}} \right)}^2}}}{{{v_2}^2}}{s_1}}}{{{s_1}}} = \frac{{{{\left( {{v_1} + {v_2}} \right)}^2}}}{{{v_2}^2}} = \frac{{{{\left( {10 + 340} \right)}^2}}}{{{{340}^2}}} = 1,06\)
