2017-11-06
Автомобиль движется по дороге, проходящей на расстоянии $L$ от стены, со скоростью $v$ (см. рис.). Автомобиль издает короткий гудок. Через какое время водитель услышит эхо, отраженное стеной? Скорость звука в воздухе равна $V$.
Решение:
Пусть А и В — точки, в которых звуковой сигнал был испущен и услышан. За время перемещения автомобиля от точки А до точки В звук проделал путь от А до стены и от стены до В (см. рис.). Точка С на стене, от которой отразилась звуковая волна, должна соответствовать кратчайшему пути АС В у потому что волны, распространяющиеся по другим более длинным траекториям, придут позже. Кратчайшая траектория соответствует равнобедренному треугольнику АСВ.
Проведем высоту СО и воспользуемся теоремой Пифагора:
$\left ( v_{эв} \frac{t}{2} \right )^{2} - \left ( v_{авт} \frac{t}{2} \right )^{2} = L^{2}$,
откуда, очевидным образом, получается ответ:
$t = \frac{2L}{ \sqrt{v_{эв}^{2} - v_{авт}^{2}}}$.