Задание OGEPHYS557580: Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук; Физические явления в природе: примеры движения с различными скоростями в живой и неживой природе, действие силы трения в природе и технике, приливы и отливы, движение планет Солнечной системы, реактивное движение живых организмов, рычаги в теле человека, влияние атмосферного давления на живой организм, плавание рыб, восприятие звуков животными, землетрясение, сейсмические волны, цунами, эхо; Работа с физическим текстом и данными.

Общее условие

Молния и гром

Заряженные облака наводят на земной поверхности под собой противоположный по знаку заряд. Внутри облака и между облаком и Землёй создаётся сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искровых разрядов (молний) как внутри облака, так и между облаком и поверхностью Земли.

Гром возникает вследствие резкого расширения воздуха при быстром повышении температуры в канале разряда молнии.

Вспышку молнии мы видим практически одновременно с разрядом, так как скорость распространения света очень велика (3·108 мс). Разряд молнии длится всего 0,1–0,2 с.

Звук распространяется значительно медленнее. В воздухе его скорость равна примерно 330 мс. Чем дальше от нас произошёл разряд молнии, тем длиннее пауза между вспышкой света и громом. Гром от очень далёких молний вообще не доходит: звуковая энергия рассеивается и поглощается по пути. Такие молнии называют зарницами. Как правило, гром слышен на расстоянии до 15–20 км; таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии более 20 км.

Задание №1. Дайте развернутый ответ.

Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией
и сопровождающим её громовым раскатом составлять 30 с? Ответ поясните.


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
1 МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 557580
1 (06EA8E)
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS557580

Ответ: Да.

Рассматриваем неподвижного наблюдателя в системе отсчёта Земли. Звук идёт от места молнии к нему; обозначим расстояние через s. По тексту v = 330 м·с⁻¹, а свет распространяется со скоростью c = 3 · 10⁸ м·с⁻¹.
Время хода света очень мало по сравнению со временем хода звука. Точнее, времена прихода равны tзв = sv и tсв = sc, а воспринимаемая задержка Δt = tзв − tсв. Поскольку c намного больше v, в школьном расчёте принимаем Δt ≈ tзв.
Отсюда расстояние до молнии:
s ≈ vΔt.
Подставляем данные:
s ≈ 330 м·с⁻¹ · 30 с = 9900 м = 9,9 км.
По описанию задачи гром обычно слышен до 15–20 км. Полученное расстояние 9,9 км меньше этого диапазона. Поэтому задержка 30 с возможна: гром ещё может быть слышен.
Проверка обратным расчётом:
Δt ≈ sv.
Δt ≈ 9900 м330 м·с⁻¹ = 30 с.
Вывод сделан для дальности слышимости, заданной в тексте; число 20 км не является универсальной строгой границей для всех атмосферных условий. Ответ: да.

Звук. Громкость и высота звука. Отражение звуковой волны на границе двух сред. Инфразвук и ультразвук: схема решения задания OGEPHYS557580
Обозначения: Задержка грома после вспышки молнии.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS557580.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.