Задачка про дятла и мужика
Не так давно размещал тут задачку про дятла и мужика, которую всерьёз мало кто воспринял. Хотя задача вполне себе физическая, т.е. настоящая :)
Напомню условие: Дятел долбит дерево 60 раз в минуту, а мужик сидит на крыше и слышит 62 удара в минуту. C какой скоростью едет крыша?
Сама по себе она элементарная для человека, который в курсе, что такое эффект Доплера. Но можно в нескольких словах объяснить этот эффект и чайнику. Звук в газе, как известно, представляет собой волны сжатия, которые распространяются с конечной скоростью, и если двигаться навстречу источнику, то волны эти мы будет пересекать чаще за то же самое время, чем если бы мы стояли. Ну и наоборот, соответственно - если двигаемся от источника, то звук будем воспринимать на меньшей частоте.
Напишу сразу и решение.
Здесь c - скорость звука, V - скорость крыши в направлении дятла, v2 = 62 и v1 = 60
Там же, где увидел эту задачу, кто-то привёл и ответ. V = 11.3667 м/с. Тут уж я позволю себе с этим ответом не согласиться, поскольку живём мы не в идеальном мире, т.е. абсолютно точных значений задать нельзя, да и скорость звука зависит от некоторых факторов, вроде температуры. Формально всё правильно, конечно, калькулятор может показать то же самое, но не с точностью же в шесть цифр посчитан ответ :) Оценим погрешность результата, учитывая, что абсолютная ошибка, с которой задана частота, может достигать половины разряда последней значащей цифры значения этой частоты. Я не орнитолог, но предположу, что дятел долбил дерево при температуре в пределах от 0° до 30°. Формула несколько устрашняется :)
Где Δv1 = Δv2 = 0.5, T = 288K, ΔT = 15K, γ - показатель адиабаты для воздуха, μ - его средняя молярная масса, R - универсальная газовая постоянная.
Погрешности других величин, входящих в выражение, я не учитываю, так как они малы по сравнению с теми, что уже имеются.
А конечный результат принимает такую форму V = 11.34 ± 0.48 м/с
P.S. Чуть не забыл упомянуть :) Движение считаем равномерным и прямолинейным.
Напомню условие: Дятел долбит дерево 60 раз в минуту, а мужик сидит на крыше и слышит 62 удара в минуту. C какой скоростью едет крыша?
Сама по себе она элементарная для человека, который в курсе, что такое эффект Доплера. Но можно в нескольких словах объяснить этот эффект и чайнику. Звук в газе, как известно, представляет собой волны сжатия, которые распространяются с конечной скоростью, и если двигаться навстречу источнику, то волны эти мы будет пересекать чаще за то же самое время, чем если бы мы стояли. Ну и наоборот, соответственно - если двигаемся от источника, то звук будем воспринимать на меньшей частоте.
Напишу сразу и решение.
Здесь c - скорость звука, V - скорость крыши в направлении дятла, v2 = 62 и v1 = 60
Там же, где увидел эту задачу, кто-то привёл и ответ. V = 11.3667 м/с. Тут уж я позволю себе с этим ответом не согласиться, поскольку живём мы не в идеальном мире, т.е. абсолютно точных значений задать нельзя, да и скорость звука зависит от некоторых факторов, вроде температуры. Формально всё правильно, конечно, калькулятор может показать то же самое, но не с точностью же в шесть цифр посчитан ответ :) Оценим погрешность результата, учитывая, что абсолютная ошибка, с которой задана частота, может достигать половины разряда последней значащей цифры значения этой частоты. Я не орнитолог, но предположу, что дятел долбил дерево при температуре в пределах от 0° до 30°. Формула несколько устрашняется :)
Где Δv1 = Δv2 = 0.5, T = 288K, ΔT = 15K, γ - показатель адиабаты для воздуха, μ - его средняя молярная масса, R - универсальная газовая постоянная.
Погрешности других величин, входящих в выражение, я не учитываю, так как они малы по сравнению с теми, что уже имеются.
А конечный результат принимает такую форму V = 11.34 ± 0.48 м/с
P.S. Чуть не забыл упомянуть :) Движение считаем равномерным и прямолинейным.