你将一块石头放入深井中,然后听到它在3.20秒后撞到底部。这是石头落到井底的时间,加上声音到达你所需的时间。如果声音以343m / s的速度传播(续)?

你将一块石头放入深井中,然后听到它在3.20秒后撞到底部。这是石头落到井底的时间,加上声音到达你所需的时间。如果声音以343m / s的速度传播(续)?
Anonim

回答:

46.3米

说明:

问题分为两部分:

  1. 石头在重力作用下落到井底。

  2. 声音传回表面。

我们使用距离对两者都是共同的事实。

石头落下的距离由下式给出:

#sf(d = 1/2“g”t_1 ^ 2“”颜色(红色)((1))#

我们知道平均速度=行进距离/所用时间。

我们得到了声音的速度,所以我们可以说:

#sf(d = 343xxt_2“”color(red)((2)))#

我们知道:

#sf(T_1 + T_2 = 3.2S)#

我们可以把 #sf(颜色(红色)((1)))# 等于 #sf(颜色(红色)((2))RARR)#

#:.##sf(343xxt_2 = 1/2“g”t_1 ^ 2“”颜色(红色)((3)))#

#sf(T_2 =(3.2-T_1))#

将其代入 #sf(颜色(红色)((3))RARR)#

#sf(343(3.2-T_1)= 1/2的 “g” T_1 ^ 2)#

#:.##sf(1097.6-343t_1 = 1/2的 “g” T_1 ^ 2)#

#sf( “G”= 9.8color(白色)(X) “米/秒” ^ 2)#

#:.##sf(4.9t_1 ^ 2 + 343t_1-1097.6 = 0)#

这可以使用二次公式求解:

#sf(T_1 =( - 343 + -sqrt(117,649-(4xx4.9xx-1097.6)))/(9.8)#

忽略-ve root,这给出了:

#sf(T_1 = 3.065color(白色)(X)S)#

#:.##sf(T_2 = 3.2-3.065 = 0.135color(白色)(X)S)#

用这个代替 #sf(颜色(红色)((2))RARR)#

#sf(d = 343xxt_2 = 343xx0.135 = 46.3color(白色)(X)M)#