2019-12-17
На столбе на высоте $h$ над землей висит звонок. На каком расстоянии от столбу звук слышен громче всего, если скорость звука равна $c$, а скорость ветра дующего горизонтально, равна $v$?
Решение:
Звук, излучаемый звонком, распространяется в виде сферических волн, центр которых движется горизонтально со скоростью ветра $| \vec{v} |$. Так как по мере увеличении радиуса волнового фронта интенсивность звука убывает, ясно, что громче всего звонок слышен в той точке на земле, в которую звук попадает, пройдя минимальное расстояние от центра сферической волны. Это - та точка, в которой сферическая волна касается поверхности земли. Так как к моменту касания волновой фронт проходит расстояние $h = ct$, где $t$ - время, через которое излученная волна коснется поверхности земли, то $t = h/c$. За это время центр волны сместится по направлению ветра на расстояние $l = | \vec{v} | t = \frac{ h | \vec{v} |}{c}$. На таком расстоянии от столба звук и слышен громче всего.