Задачка по кинематике. Смущают условия задачи - посоветуйте что-нибудь пожалуйста.

Question

Задачка по кинематике. Смущают условия задачи - посоветуйте что-нибудь пожалуйста.

rambler Знаток (328), закрыт 11 лет назад

Добрый день
Немного смущает условие задачи:
"Сверхзвуковой самолет летит горизонтально на высоте 4 км. Наблюдатель, находящийся на земле, услышал звук от двигателя спустя 10 с после того, как самолет пролетел прямо над ним. Определите скорость самолета, если скорость звука равна 330 м/с. "
Вот мне что немпонятно. Очевидно, что так как самолет пролетел над наблюдателем, то расстояние за которое звук дойдет до наблюдателя от самолета за кратчайшее време это S=4 км - то есть от точке Т находящейся над наблюдателем (перпендикуляр - наименьшее расстояние) . Поскольку мы заем, что звук дошел за 10 секунд после того как самолет пролетел эту точку Т, то можно самим вычислить скорость звука. Но тогда получается 400 м/с, отличное от условия 330 м/с.
Посколку ни о каком ветре не говорится то, как я понимаю, скорость ветра принята за 0.

Answer 1

Руслан Мухаметшин Знаток (301) 12 лет назад

http://wiki.iteach.ru/index.php/РЎРІРµСЂС… Р·РІСѓРє

Answer 2

Самолет сверхзвуковой. Звуковая волна за ним распространяется в форме конуса. И до наблюдателя волна дойдет не из точки над наблюдателем.

И вот пример решения.
http://otvet.mail.ru/question/57566389
wiki.iteach . ru/images/2/25/Задача_про_самолёт_2.doc

Answer 3

Решение посмотрите по ссылке, что дали другие участники . А фокус в том, что первым до наблюдателя дойдёт звук не из ближайшей точки траектории, а из более дальней (для сверхзвукового точка - условность) , т. к. выйдет из неё гораздо раньше и к моменту пролёта самолёта над наблюдателем уже успеет проделать какой-то путь.

Все это хорошо видно, если наблюдать за волнами на воде, быстро проводя палочкой.

Answer 4

И. Фёдоров освободил меня от разъяснений по поводу недоразумения или озадаченности автора (смущаться ему не за что) . В ссылке Р. Мухаметшина разобраться не смог. В первой ссылке А. Сычёва только общие слова - ни решения, ни ответа. Искать же вторую ссылку не стал.
"Конус скоростей" что ли - это очень умная вещь, а может, даже заумная. Но я подошёл к вопросу "дедовским способом", кинематически, как того требует автор. Задача очень интересная и для меня оказалась сложной. После изнурительных выкладок вывел формулу для скорости самолёта (приходится помириться с обилием скобок, как того требует напечатание на компьютере) : v=c*sqrt(1/(1-(ct0/h)^2)), где c= 330 м/с, t0= 10 c, h=4000 м. Ответ: 584 м/с. Число Маха М= v/c= 584/330= 1,77. Буду признателен, если кто-нибудь выскажется мне по эл. почте по поводу верности или неверности решения.