Problem 12.9
หัวข้อ: อัตราเร็วเสียง (Speed of Sound Waves)
บอลลูนเคลื่อนที่ขึ้นในแนวดิ่งด้วยอัตราเร็วคงที่ 20.0 m/s ขณะอยู่สูงจากพื้นดิน ระยะหนึ่ง ได้ปล่อยคลื่นเสียงด้วยความถี่ 1,000 Hz ลงมา และได้รับสัญญาณ สะท้อนกลับหลังจากปล่อยสัญญาณเป็นเวลา 4.00 s ถ้าอัตราเร็วของเสียงในอากาศ ประมาณ 350 m/s จงหาว่าตอนปล่อยคลื่นเสียงบอลลูลอยู่สูงจากพื้นเท่าใด?
คำตอบ
\(h =\frac{v\Delta t - s}{2}= 660 m \;\blacksquare\)
\(h =\frac{v\Delta t - s}{2}= 660 m \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(v′ = 20.0 m/s, f = 1,000 Hz, Δt = 4.00 s\)
และ \(v = 350 m/s\)
พิจารณาระยะเคลื่อนที่ของบอลลูนในช่วงเวลา \(4.00 s\)
จาก \(s = v′Δt = 80.0 m\)
สมมติให้ขณะปล่อยคลื่นเสียง บอลลูนอยู่สูงจากพื้น h
พิจารณาการเคลื่อนที่ของเสียงจากบอลลูนไปยังพื้น และสะท้อนกลับมายังบอลลูน
จาก \(2h + s = vΔt\)
\(h =\frac{v\Delta t - s}{2}= 660 m \;\blacksquare\)