問題のやり方を教えてください。

問題のやり方を教えてください。


トラックが壁に進み始めて、10m/秒の速さになりました。壁からの距離が1575mのところでクラクションを鳴らしたとすると、トラックは何秒後に反射音を聞きますか?


理由や、解き方も教えてくださいorz

No.5 回答者： htms42 回答日時： 2010/09/13 09:33

次の問題を解くことはできますか。

１．１周１０００ｍのコースがあります。
　　そのＰ点からＡ君、Ｂ君が同時にスタートします。
　　Ａ君は時計回りに４ｍ／ｓで走ります。Ｂ君は半時計回りに１ｍ／ｓで歩きます。
　　２人が出会う場所はＰ点から何ｍのところでしょう。

２．５００ｍ離れた２つの点Ｐ、Ｑがあります。
　　そのＰ点からＡ君、Ｂ君が同時にＱ点に向かってスタートします。
　　Ａ君は４ｍ／ｓで走ります。Ｂ君は１ｍ／ｓで歩きます。
　　Ｑ点に到着したＡ君は同じ速さで走って戻ってくるとします。
　　２人が出会う場所はＰ点から何ｍのところでしょう。

１と２は同じ答えになることは分かりますか。
Ａ君が音、Ｂ君をトラックとすると２はご質問の場合と同じ内容の問題になります。

　　

No.4 回答者： ninoue 回答日時： 2010/09/12 17:38

音の伝わる速さは、音源が静止していても、移動していても一定だと考えられます。

音速で移動しているジェット機の音は、直ぐ近くを通り過ぎるまで聞こえません。

"移動物体　速度　音"　等としてサーチしました。

例えば次を参照下さい。
http://www.foth.jp/utyu/utyusize10.htm
音速と光速

(なお質問は "移動物体と音速" 等と内容と関連した題名とされたが良いと思われます)

No.3 回答者： r13th 回答日時： 2010/09/12 16:38

問題文の定義が欠けている部分が多い為、解を出すことは出来ませんが。

クラクションはつまり「音」であり、音速「331.5+0.61t」m/s(t＝気温、0℃なら0となる)で進みます。
発生時のトラックのベクトルがそのまま音にも加算される為、クラクションの音速は「331.5+10.0+0.61t」m/sとなります。

音は壁で（壁による減衰が無ければそのまま）跳ね返ってトラックの元へ戻ってきます。
トラックが以後10m/sから加速せず一定速度を保ったままなら、
「鳴らした時点でのトラックと壁までの距離×2」を
クラクションは前述の(341.5+0.61t)m/sでトラックに向かい、
トラックは10m/sでクラクションに向かっていると置き換える事ができると思います。
あとは単純に、ですね。

でもかれこれ15年前の物理の知識だから、昨今の音速は簡略されているかもしれませんのでその辺りは臨機応変に。

参考にwikipediaの音速のページおいときますね

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E9%80%9F

No.2 回答者： Cupper 回答日時： 2010/09/12 16:17

まずは音速

これ、どのくらいか分かりますか？
およそ 340m/秒 です。

これで音が壁まで何秒で到達するかは分かりますね。
しかしトラックは音が壁に到達するまでの間に移動しています。
どれだけ移動したのかも音の到達時間から計算できると思います。

さて、問題は反射してきた音がどのタイミングでトラックに届くかです。

これは、逆に考えると良いんです。
音が届く場所から、音が反射した時にいた場所へトラックが戻ると考えると良いです。
音が反射した時のトラックと壁の距離は上記の通り分かりますね。
トラックが移動する時間と音が移動する時間は等しいわけですから、

　壁から音が壁に届いた位置まで、音速＋トラックの速度

で移動するのにかかる時間を計算すればOK。
図を参考にしてください。

No.1 回答者： f272 回答日時： 2010/09/12 16:17

音速が分からなければ計算ができませんが，問題に与えられていないのでしょうか？

壁からの距離が1575mのところから，反射音を聞いたところまで，トラックと音は合わせて1575*2=3150mだけ進みました。トラックと音の速さは合わせて10+340=350m/秒とします。これにかかる時間は3150/350=9秒となりますが，音の速さは本当はいくらにすればよいんでしょうね。