Podmornica uporablja sonar, ki oddaja zvok enakomerno na vse strani z močjo 177 kW, v morski vodi z gostoto 1028 kg/m3 in modulom stisljivosti 22 kbar. Koeficient za absorpcijo zvoka v vodi je D = 0,02 /m. Izračunajte: a) Kolikšna je hitrost zvoka [m/s] v morski vodi? (0,2 t) b) Kolikšna je gostota energijskega toka [W/m2] signala, ki ga prestreže sovražna podmornica na razdalji 1,7 km? (0,4 t) Namig: upoštevajte, da absorpcija signala poteka na celotni razdalji v vodi. c) Kolikšna je na razdalji 1,7 km amplituda hitrosti [nm/s] delcev tekočine? (0,6 t) d) Kolikšna je tam amplituda tlačnih sprememb [mPa]? (0,8 t)e) Kolikšna je amplituda sile [N], s katero signal vpada na sprejemnik sovražne podmornice, če ima sprejemnik ploščino 62 mm2? (1 t)
Hitrost razširjanja valov v plitvi vodi z globino h podaja zveza . Ker ima cunami zelo veliko valovno dolžino, potuje tudi v najglobjem oceanu, kot da bi bil plitvina. Izračunajte:a) S kolikšno hitrostjo [km/h] potuje cunami na odprtem morju z globino 5000 m? (0,25 t)b) S kolikšno hitrostjo [km/h] potuje v priobalnih vodah z globino 10 m? (0,5 t)c) Kolikšna je tam valovna dolžina [km], če je valovna dolžina vala na odprtem morju 100 km? (frekvenca valovanja se ohranja pri prehodu področij z različno globino) (0,75 t)d) Kolikšna je amplituda cunamija v plitvini [m], če ima na odprtem morju amplitudo 1 m? Namig: amplituda se poveča, ker se ohranja gostota energijskega toka vala. (1 t)
Ravno valovanje ima hitrost 3,7 m/s, frekvenco 34 Hz in amplitudo 3 cm. Izhodišče koordinatnega sistema postavimo v točko valovanja, ki ima v začetnem trenutku odmik nič in hitrost v pozitivno smer osi y. Smer razširjanja valovanja je v pozitivno smer osi x. Narišite si graf valovanja v začetnem trenutku y(x,t = 0) in na njem označite točko x1 ter smer razširjanja valovanja, zatem izračunajte: a) Kolikšna je valovna dolžina [cm] valovanja? (0,1 t) b) Za koliko valovnih dolžin je od izhodišča oddaljena točka na oddaljenosti x1 = 8,1 cm? (0,25 t) c) Kolikšen je fazni zamik [rad] točke x1 glede na koordinatno izhodišče? (0,5 t) d) Kolikšen je odmik [cm] te točke od ravnovesne lege v začetnem trenutku? (1 t)
En konec palice dolžine 1 m udarimo tako, da povzročimo longitudinalno motnjo (zvok). Nastala motnja potuje po palici proti drugemu koncu, kjer se hitro odbije in se vrne na začetek po času 0,52 ms. Izračunajte:a) S kolikšno hitrostjo [m/s] potuje longitudinalna motnja po palici? (0,5 t)b) Kolikšna je gostota palice [kg/m3], če je modul prožnosti 1,3 Mbar? (1 t)