Bài 5.9 trang 9, 10 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một tàu ngầm đang lặn xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi v...

Một tàu ngầm đang lặn xuống theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi v. Máy sonar định vị của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển. Biết thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển là t₁, thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là t₂, vận tốc của siêu âm trong nước biển là u và đáy biển nằm ngang. Tính vận tốc lặn y của tàu theo u, t₁, t₂.

Phương pháp giải :

Tính độ dịch chuyển của tàu ngầm khi phát tín hiệu đến khi nhận được tín hiệu (t₁ + t₂).

Tính độ dịch chuyển của tín hiệu âm khi được phát ra từ tàu đến đáy biển (t₁) và từ đáy biển đến khi tàu nhận được tín hiệu phản hồi (t₂).

Sử dụng công thức d = v.∆t

Rút v theo u, t₁, t_2.

Lời giải chi tiết:

Trong thời gian (t₁ + t₂), con tàu đã lặn sâu được một đoạn d = v(t₁ + t₂)

⇨ v = \(\frac{d}{{{t_1} + {t_2}}}\) (1)

Trong thời gian t₁, tín hiệu phát truyền được một đoạn d₁ = ut_1.

Trong thời gian t₂, tín hiệu phát truyền được một đoạn d₂ = ut_2.

Vì d = d₁ – d₂ = u(t₁ – t₂) (2)

Từ (1), (2) => v = \(u\frac{{{t_1} - {t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\).