Условие задачи:

Стальную деталь проверяют ультразвуковым дефектоскопом с частотой 1 МГц. Отраженный от дефекта сигнал возвратился на поверхность детали через 8 мкс после посылки. Длина ультразвуковой волны в стали равна 5 мм. На какой глубине находится дефект?

Задача №9.6.21 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\nu=1\) МГц, \(t=8\) мкс, \(\lambda=5\) мм, \(H-?\)

Решение задачи:

Глубину \(H\), на которой находится дефект, можно найти по формуле:

\[H = \upsilon \tau \;\;\;\;(1)\]

В этой формуле \(\tau\) — время, которое волна двигалась от дефекта до поверхности (или наоборот). Его можно найти следующим образом:

\[\tau = \frac{1}{2}t\;\;\;\;(2)\]

Подставим выражение (2) в формулу (1):

\[H = \frac{1}{2}\upsilon t\;\;\;\;(3)\]

Скорость распространения ультразвуковых колебаний \(\upsilon\) можно определить через длину волны \(\lambda\) и частоту колебаний \(\nu\) следующим образом:

\[\upsilon = \lambda \nu\;\;\;\;(4)\]

Подставим выражение (4) в формулу (3), тогда получим:

\[H = \frac{1}{2}\lambda \nu t\]

Посчитаем численный ответ:

\[H = \frac{1}{2} \cdot 0,005 \cdot {10^6} \cdot 8 \cdot {10^{ — 6}} = 0,02\;м = 20\;мм\]

Ответ: 20 мм.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

9.6.20 Звуковая волна с частотой колебаний 500 Гц распространяется в стальном стержне
9.6.22 Сигнал ультразвукового эхолота возвратился на корабль через 0,4 с после излучения
9.6.23 Какова длина волны ультразвукового сигнала, посланного корабельным гидролокатором

Пожалуйста, поставьте оценку
( 3 оценки, среднее 4.33 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: