Давайте разберем каждый пункт по порядку.
1) Чтобы найти длину волны, используем формулу:
[
\lambda = \frac{v}{f}
]
где (\lambda) - длина волны, (v) - скорость волны, (f) - частота колебаний.
Подставляем известные значения:
[
\lambda = \frac{10 \, \text{м/с}}{0.2 \, \text{Гц}} = 50 \, \text{м}
]
Ответ: Длина волны равна 50 метров.
2) Используем ту же формулу, но теперь выразим частоту:
[
f = \frac{v}{\lambda}
]
Подставляем значения:
[
f = \frac{20 \, \text{м/с}}{40 \, \text{м}} = 0.5 \, \text{Гц}
]
Ответ: Частота колебаний равна 0.5 Гц.
3) Время, за которое эхо возвращается, включает время, за которое звук доходит до преграды и время возвращения назад. Значит, реальное время прохождения до преграды в одну сторону составляет половину общего времени:
[
t_{\text{один путь}} = \frac{4 \, \text{с}}{2} = 2 \, \text{с}
]
Если скорость звука в воздухе принять за 340 м/с (приблизительно), расстояние до преграды будет:
[
d = v \cdot t = 340 \, \text{м/с} \cdot 2 \, \text{с} = 680 \, \text{м}
]
Ответ: Преграда находится на расстоянии 680 метров.
4) Используем ту же формулу для нахождения длины волны:
[
\lambda = \frac{v}{f}
]
Подставляем скорость звука в воздухе и частоту:
[
\lambda = \frac{340 \, \text{м/с}}{355 \, \text{Гц}} \approx 0.958 \, \text{м}
]
Ответ: Длина волны равна приблизительно 0.958 метра.