作者Honor1984 (希望愿望成真)
看板Physics
标题Re: [题目] 声速问题
时间Mon Aug 24 02:38:54 2009
※ 引述《ccrui (:))》之铭言:
: [领域] 高中物理
: [来源] 数理资优班甄选考古题
: [题目]
: 已知声音在海平面的速度为1500m/s,在海面下深度为745m时声速1480m/s,
:
: 在海面下深度2245m声速1520m/s,声速对深度的图如下:
:
: |
:  ̄| ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ 声速(m/s)
: | / ↖(1500,0)
: 深 | /
: | /↙(1480,-745)
: 度 | \
: | \
: (m) | \
: | \
: | \←(1520,-2245)
: |
: 深度与声速的关系为两直线,且两直线於点(1480,-745)相交,
: 求在海面发射的声纳经一秒後到达的深度为何?
v=v(x)
dx/dv = -745/(-20) = 37.25
L = S dx/dv * dv
v: 1500 -> v(1)
dv/dt = [dv/dx] * dx/dt = [-v(x)][dv/dx]
=> lnv = -[dv/dx]t + C
lnv(x=-745) = ln1480 = -T/37.25 + C
lnv(x=0) = ln1500 = C
=> ln1480 = -T/37.25 + ln1500
=> T_0 = -37.5ln1480/1500 < 1
所以t=1必在深度>1480的地方
dv/dx = 40/1500
lnv(t) = -[40/1500](t-T_0) + ln1480
=>lnv(1) = -[40/1500](1-T_0) + ln1480
=> v(1)
再代入x(1) = 745 + S dx/dv dv
= 745 + 1500/40 * [v(1)-1480]
即为所求
: [瓶颈] 两条线斜率的绝对值不同,有想过将加速度单位(m/s/s)改为(m/s/m),
: 但就跟深度没有关系了,不知如何下手。麻烦各位高手帮忙解答,谢谢。
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1F:→ cia1099:dx/dv是三小? 08/29 03:06
2F:→ Honor1984:深度和速度的斜率阿 09/07 21:46
3F:→ Honor1984:要不然题目的图是画假的吗? 09/07 21:47