Уравнение плоской волны распространяющей вдоль оси Z имеет вид ,(z.t) = 0, 04 cos(300πt – 2z) м. Определить скорость распространения волны. 1) 157 м/с 2) 31,4м/с 3) 47,1м/с
4) 62,8м/с
5) 78,5м/с
​

Добрый день!

Для того чтобы определить скорость распространения волны, мы должны использовать формулу скорости волны:
v = λ * f,

где v - скорость распространения волны,
λ - длина волны,
f - частота волны.

В данном уравнении плоской волны мы можем заметить, что z.t равно нулю, что означает, что волна перемещается вдоль оси Z без изменения во времени. Вместе с тем, мы видим функцию cos(300πt - 2z), в которой частота равна 300π и длина волны равна 2.

Теперь, чтобы определить скорость распространения волны, мы должны найти длину волны. Для этого мы используем следующую формулу:
λ = 2π / k,

где k - волновое число.

В данном уравнении плоской волны, волновое число можно найти из выражения в скобках в функции cos: 300πt - 2z. Мы видим, что здесь есть зависимость от z, поэтому мы можем предположить, что z - это расстояние, которое волна прошла за единицу времени. То есть z = v * t.

Подставим это значение в выражение для волнового числа:
300πt - 2z = 300πt - 2(v * t).

Теперь мы можем видеть, что z может быть представлено в виде зависимости от t: z = v * t. Мы можем переписать формулу для волнового числа:
300πt - 2(v * t) = 0.

Решим это уравнение относительно v:
300πt = 2(v * t).
v = (300πt) / (2t).

Заметим, что t сокращается, и остается:
v = 150π.

Теперь нам нужно выразить скорость волны в метрах в секунду, поэтому мы можем заменить π на его числовое значение:

v = 150 * 3,14 = 471 м/с.

Таким образом, ответ - 3) 47,1 м/с.

Думаю, данный ответ должен быть понятен школьнику. Если у тебя возникнут дополнительные вопросы, я готов на них ответить!