Иван и Пётр прочитали научную статью в книге Л. В. Тарасова «Физика в природе». В книге автор проводил аналогию между явлением оптической рефракции - искривлением световых лучей в оптически неоднородной среде - и явлением акустической рефракции. Ребят заинтересовало, где в повседневной жизни они могут услышать подтверждение этого факта. Иван предположил, что именно из-за этого эффекта плохо слышно, когда человек кричит против ветра.
В подтверждение своих слов он из этой книги привёл следующие данные: при удалении от земли скорость ветра увеличивается, это заставляет при встречном ветре звуковые лучи искривляться кверху.
Прав ли Иван? Действительно ли явление рефракции в воздухе влияет на слышимость в приведённом примере?
Пётр не согласился с Иваном и привёл другие данные из этой же книги:
1. Скорость звука в воздухе при температуре О °С - 330 м/с.
2. При температуре -30 °С скорость звука - 312 м/с.
3. При температуре 30 °С скорость звука уже составляет 350 м/с.
Что мог предполагать Пётр для объяснения плохой слышимости при сильном ветре?
Приведите свои рассуждения по этому эффекту.
Анализ утверждения Ивана:
Иван предположил, что явление акустической рефракции — искривление звуковых лучей в воздухе — объясняет плохую слышимость при встречном ветре. Это объяснение корректно, поскольку:
1. Скорость ветра увеличивается с высотой, создавая неоднородность среды.
2. При встречном ветре звуковые лучи искривляются вверх, из-за чего звук от источника поднимается выше уровня слушателя и становится хуже слышен.
3. Эффект акустической рефракции действительно может влиять на слышимость в приведённом примере, как утверждает Иван.
Анализ данных Петра:
Пётр привёл данные о зависимости скорости звука от температуры воздуха:
- При более высокой температуре скорость звука больше, а при низкой — меньше.
- Вероятно, Пётр предположил, что неравномерное нагревание воздуха также влияет на искривление звуковых волн.
Если воздух у земли тёплый, а выше — холодный, звук преломляется вниз, что улучшает слышимость. Напротив, при холодном воздухе у земли и более тёплом на высоте звуковые волны искривляются вверх, ухудшая слышимость. Такое явление называется температурной рефракцией.
Сравнение объяснений Ивана и Петра:
- Иван сосредоточился на влиянии ветра и его градиента скорости, приводящего к искривлению звуковых лучей.
- Пётр сосредоточился на температурной неоднородности воздуха, которая также влияет на рефракцию звука.
Оба фактора могут одновременно влиять на слышимость звука, но в данном примере основной причиной, скорее всего, является утверждение Ивана. При встречном ветре звук действительно искривляется вверх, и слышимость ухудшается. Температурная рефракция, упомянутая Петром, может быть дополнительным фактором в определённых условиях.
Итог:
Иван прав в своей гипотезе: явление акустической рефракции, вызванное ветром, действительно влияет на слышимость при встречном ветре. Данные Петра, хотя и связаны с другим механизмом — температурной рефракцией, — не противоречат предположению Ивана, но описывают иной аспект слышимости звука.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Иван и Пётр прочитали научную статью в книге Л. В. Тарасова «Физика в природе». В книге автор проводил аналогию между явлением оптической рефракции - искривлением световых лучей в оптически неоднородной среде - и явлением акустической рефракции. Ребят заинтересовало, где в повседневной жизни они могут услышать подтверждение этого факта. Иван предположил, что именно из-за этого эффекта плохо слышно, когда человек кричит против ветра. В подтверждение своих слов он из этой книги привёл следующие данные: при удалении от земли скорость ветра увеличивается, это заставляет при встречном ветре звуковые лучи искривляться кверху. Прав ли Иван? Действительно ли явление рефракции в воздухе влияет на слышимость в приведённом примере? Пётр не согласился с Иваном и привёл другие данные из этой же книги: 1. Скорость звука в воздухе при температуре О °С - 330 м/с. 2. При температуре -30 °С скорость звука - 312 м/с. 3. При температуре 30 °С скорость звука уже составляет 350 м/с. Что мог предполагать Пётр для объяснения плохой слышимости при сильном ветре? Приведите свои рассуждения по этому эффекту.