👤

10. Trałowiec wypływa w morze z prędkością 54 km/h. Odległość między grzbietami fal
w wodzie wynosi 10 m, a okres falującej wody wynosi 2 sekundy. Z jaką
częstotliwością uderzają fale o kadłub trałowca, gdy płynie on
a. w kierunku rozchodzenia się fali (z falami)
b. w stronę przeciwną (pod fal)?


Odpowiedź :

[tex]\\Dane:\\v = 54\frac{km}{h} = 54\cdot\frac{1000 \ m}{3600 \ s} = 15\frac{m}{s} \ - \ predkosc \ tralowca\\\lambda = 10 \ m\\T = 2 \ s\\Szukane:\\a) \ f_1 = ?\\b) \ f_2 = ?[/tex]

Rozwiązanie

a)

[tex]u = \frac{\lambda}{T}=\frac{10 \ m}{2 \ s} = 5\frac{m}{s} \ - \ predkosc \ fali[/tex]

Jeżeli trałowiec o prędkości [tex]v[/tex] porusza się względem fali, to prędkość względna:

[tex]w = v-u[/tex]

Ze wzoru na fługaość fali:

[tex]\lambda = \frac{w}{f_1} \ \ \rightarrow \ \ f_1 = \frac{w}{\lambda} \\\\f_1 = \frac{v-u}{\lambda} =\frac{15\frac{m}{s}-5\frac{m}{s}}{10 \ m} = \boxed{1 \ Hz}[/tex]

b)

Jeżeli trałowiec porusza się w stronę przeciwną, to:

[tex]w = v+u\\\\f_2 = \frac{v+u}{\lambda} = \frac{15\frac{m}{s}+5\frac{m}{s}}{10 \ m} = \boxed{2 \ Hz}[/tex]