7

Przyjmij, że prędkość v rozchodzenia się dźwięku w powietrzu jest funkcją liniową

temperatury powietrza T. Wyznacz wzór na tę prędkość wyrażoną w metrach na sekundę,

zakladając, że dźwięk w powietrzu o temperaturze 15°C rozchodzi się z prędkością


1227,6 km/h a w powietrzu o temperaturze 20°C - z prędkością 1234,8km/h

.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

[tex]v=\text{0,4}\cdot T+335[/tex]

Szczegółowe wyjaśnienie:

Skoro prędkość v rozchodzenia się dźwięku w powietrzu jest funkcją liniową temperatury powietrza, zależność tę możemy zapisać jako:

[tex]v=a\cdot T+b[/tex]

współczynniki a i b musimy znaleźć.

Zamieńmy jeszcze prędkości na jednostki układu SI:

[tex]\text{1227,6}\;\left[\dfrac{km}{h}\right]=\dfrac{\text{1227,6}}{\text{3,6}}\;\left[\dfrac{m}{s}\right]=341\;\left[\dfrac{m}{s}\right]\\\text{1234,8}\;\left[\dfrac{km}{h}\right]=\dfrac{\text{1234,8}}{\text{3,6}}\;\left[\dfrac{m}{s}\right]=343\;\left[\dfrac{m}{s}\right][/tex]

Ułóżmy układ równań:

[tex]\begin{cases}341=a\cdot 15+b\\343=a\cdot 20+b\end{cases}[/tex]

Od drugiego równania odejmuję pierwsze:

[tex]\begin{cases}341=a\cdot 15+b\\2=a\cdot 5\end{cases}\\\\\begin{cases}341=a\cdot 15+b\\a=\text{0,4}\end{cases}\\\\\begin{cases}b=341-a\cdot 15\\a=\text{0,4}\end{cases}\\\\\begin{cases}b=341-\text{0,4}\cdot 15\\a=\text{0,4}\end{cases}\\\\\begin{cases}b=335\\a=\text{0,4}\end{cases}[/tex]

Wyliczyliśmy współczynniki, których szukaliśmy. Możemy już zapisać równanie:

[tex]v=a\cdot T+b=\boxed{\text{0,4}\cdot T+335}[/tex]