Bài 10 trang 55 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Để đo tốc độ âm trong gang, nhà vật lí Pháp Bi-ô đã dùng một ống bằng gang dài \(951,25m\). Một người đập một nhát búa vào một đầu ống gang, một người ở đầu kia nghe thấy hai tiếng gõ, một truyền qua gang và một truyền qua không khí trong ống gang; hai tiếng ấy cách nhau \(2,5s\). Biết tốc độ âm trong không khí là \(340 m/s\), hãy tính tốc độ âm trong gang.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng biểu thức tính thời gian: \(t = \dfrac{s}{v}\)

Lời giải chi tiết

Ta có:

+ Thời gian người đó nghe được âm truyền trong gang là: \({t_1} = \dfrac{s}{{{v_1}}}\)  (với \({v_1}\) vận tốc âm truyền trong gang)

+ Thời gian người đó nghe được âm truyền trong không khí là: \({t_2} = \dfrac{s}{{{v_2}}}\) (với \({v_2}\) vận tốc âm truyền trong không khí)

Theo đề bài, ta có:\(\left\{ \begin{array}{l}\Delta t = 2,5s\\s = 951,25m\\{v_2} = 340m/s\end{array} \right.\)

\(\begin{array}{l}\Delta t = {t_2} - {t_1} = \dfrac{s}{{{v_2}}} - \dfrac{s}{{{v_1}}}\\ \Leftrightarrow 2,5 = \dfrac{{951,25}}{{340}} - \dfrac{{951,25}}{{{v_1}}}\\ \Rightarrow {v_1} = 3194,32m/s\end{array}\)