Кинематика. С подводной лодки, погружающейся вертикально и равномерно, испускаются звуковые импульсы
18(Ш). С подводной лодки, погружающейся вертикально и равномерно, испускаются звуковые импульсы длительности τo. Длительность приема отраженного от дна импульса τ. Скорость звука в воде c. С какой скоростью погружается подводная лодка?
Решение.
Если лодка неподвижна, то расстояние между передним и задним фронтами звукового сигнала равно с × τo. Так как лодка движется, то проходимое ею расстояние за время τo равно v × τo, расстояние между передним и задним фронтом звуковой волны (с − v)τo.
Отразившись от дна, сигнал придет к лодке со скоростью (c + v) и пройдет через приемник звуковых сигналов, находящихся на лодке через время τ.
Расстояние между передним и задним фонтом звуковой волны равно
с другой стороны
или
Решая последнее уравнение относительно неизвестной скорости лодки, имеем:
Ответ: v = (τ − τo)c/(τ + τo).