Matek érettségi

Visszhangból távolság: mikor kell kettővel osztani?

Visszhangnál a hang oda és vissza is megteszi a távolságot. Egy távoli esemény közvetlen hangjánál viszont csak az egyirányú út késését méred.

Dajka Gábor3 perc olvasás

A visszhang két útszakasza

Ha egy fal felől 0,8 másodperc múlva hallod a visszaverődő hangot, és 343 m/s hangsebességgel számolsz, a teljes hangút 274,4 méter. A fal távolsága ennek fele, 137,2 méter, feltéve hogy a hangforrás és a megfigyelő közel azonos helyen van, és a visszaverődés útja megfelelően egyszerű.

Egyirányú késés

Ha egy távoli, látható esemény hangja 0,8 másodperc után érkezik, a hang egyetlen utat tesz meg. A fény terjedési idejét ezen a távolságon elhanyagolva 274,4 métert kapsz. A két képlet közti eltérést a mérési helyzet okozza, nem a hangsebesség megváltozása.

A hőmérséklet és az időmérés hatása

Az OpenStax 20 °C körüli levegőre 343 m/s értéket ad. Más hőmérséklet, szél és közeg módosíthatja a tényleges terjedést. Már ±0,1 másodperc időeltérés is ±17,15 méteres eltérést jelent a visszhangpéldában, ha a sebességet rögzítettnek tekintjük. Rövid távolságnál a kézi reakcióidő különösen jelentős.

Mire használd az eredményt?

Oktatási becsléshez vagy a mért késés értelmezéséhez megfelelő lehet. Bonyolult térben több visszaverődés érkezhet, ezért nem biztos, hogy az elsőként azonosított jel a kívánt faltól jön. Viharhelyzet biztonsági megítélését ne erre az egyszerű távolságbecslésre alapozd.

Források

Tudáspróba

Válaszolj a három kérdésre, majd ellenőrizd a megoldókulcsot. Minden helyes válasz 1 pont.

1. Mekkora a fal távolsága 0,8 s visszhangidőnél?

  • A) 343 m
  • B) 274,4 m
  • C) 137,2 m

2. Mikor nem osztunk kettővel?

  • A) Csak egész másodpercnél
  • B) Egyirányú közvetlen hangkésésnél
  • C) Minden visszhangnál

3. Miért lehet bizonytalan a kézi mérés?

  • A) A reakcióidő a mért késéshez képest jelentős lehet
  • B) A 343 m/s minden hőmérsékleten ugyanannyi
  • C) A visszhang idejébe mindig a fény oda-vissza útját is beleszámítjuk

Megoldókulcs és visszajelzés

1. C) 137,2 m A teljes oda-vissza hangutat kettővel osztjuk.

2. B) Egyirányú közvetlen hangkésésnél A közvetlen hang egyszer teszi meg a forrás és megfigyelő közti utat.

3. A) A reakcióidő a mért késéshez képest jelentős lehet Rövid késésnél már kis időhiba is nagy relatív távolsághibát ad.

Mit jelent az eredmény?

  • 3 pont: mindhárom ellenőrzött összefüggést helyesen alkalmaztad. Változtass meg egy bemeneti adatot a példában, és számold újra az eredményt.
  • 1–2 pont: a hibás válaszokhoz tartozó magyarázat alapján vezesd végig újra az érintett számítási lépést.
  • 0 pont: olvasd el újra a cikk levezetését, majd próbálkozz a kérdésekkel a megoldókulcs nélkül.

Hiányzó válasszal a próba még nincs lezárva. Ez a rövid önellenőrzés kizárólag a cikkben bemutatott összefüggésekre vonatkozik.

További cikkek

Kapcsolódó olvasnivalók

Gyorskereső

Kalkulátorok és útmutatók keresése

↑↓ választásEnter megnyitásEsc bezárás