Dane:

Długość fali dźwiękowej w powietrzu:

${\lambda }_{\text{p}}=20\text{cm}=0,2\text{m}$

Rozwiązując to zadanie skorzystamy również z:

▶ prędkość dźwięku w powietrzu: $v_{\text{p}}=344\frac{\text{m}}{\text{s}}$ .

▶ prędkość dźwięku w wodzie: $v_{\text{w}}=1482\frac{\text{m}}{\text{s}}$ .

Powyższe dane odczytane z tabeli 9 na stronie 331 podręcznika.

Szukane:

$f_{\text{p}}=\text{?}$  

$f_{\text{w}}=\text{?}$  

${\lambda }_{\text{p}}=\text{?}$  

${\lambda }_{\text{w}}=\text{?}$  

Rozwiązanie: 

Prędkość $v$  fali wyrażamy jako:

$v=\lambda \cdot f$

gdzie:

$\lambda$  - długość fali.

$f$  - częstotliwość fali.

Stąd częstotliwość fali będzie dana wzorem:

$\lambda \cdot f=v\text{| : }\lambda$  

$f=\frac{v}{\lambda }$

Natomiast długość fali:

$\lambda \cdot f=v\text{| : }f$  

$\lambda =\frac{v}{f}$

Częstotliwość

Dla fali dźwiękowej w powietrzu:

$f_{\text{p}}=\frac{v_{\text{p}}}{{\lambda }_{\text{p}}}$  

$f_{\text{p}}=\frac{344\frac{\text{m}}{\text{s}}}{0,2\text{m}}=1720\text{Hz}$  

Częstotliwość fali dźwiękowej w powietrzu i w wodzie będzie taka sama. Częstotliwość fali nie zmienia się przy jej przejściu między dwoma różnymi ośrodkami.

$f_{\text{w}}=f_{\text{p}}=1720\text{Hz}$

Długość fali

Długość fali w wodzie wyznaczymy jako:

${\lambda }_{\text{w}}=\frac{v_{\text{w}}}{f_{\text{w}}}$  

${\lambda }_{\text{w}}=\frac{1482\frac{\text{m}}{\text{s}}}{1720\text{Hz}}=0,86\text{m}=86\text{cm}$  

Odpowiedź: Częstotliwość fali w powietrzu i w wodzie będzie taka sama równa 1720 Hz. Natomiast długość fali w wodzie jest równa 86 cm.