E4475E

Решение: Погрешность измерения скорости звука

ОГЭ · Естественнонаучная грамотность · Научное познание
ПовышеннаяФИПИРазвёрнутое решение≈ 3 минутыРазбор в 4 шага
Условие
Статья к заданиюИзмерение скорости звука

В 1630 году французским ученым М. Марсенном был проведен опыт по определению скорости звука в воздухе. Марсенн поставил на определенном расстоянии D двух человек. Один выстрелил из мушкета (огнестрельного оружия), а другой отметил время τ, прошедшее между вспышкой от выстрела и долетевшим до него звуком. Поделив расстояние на время, Марсенн нашел, что скорость звука v равна 230 туазам в секунду, что соответствует 448 метрам в секунду (м/с). Опыты Марсенна оказались неточными (скорость звука в воздухе, на самом деле, составляет примерно 330 м/с), но впервые позволили оценить порядок величины для скорости звука. В 1738 году французская Академия наук повторила опыт по измерению скорости звука. Опыт был поставлен на холме Монмартр, близ Парижа. Было установлено, что скорость звука в воздухе равна 171 туазу в секунду.

Опираясь на приведённый материал об опытах Марсенна, определите, с измерением какой величины — расстояния или времени — в наибольшей степени была связана неточность полученных значений скорости звука. Ответ поясните.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

В опыте скорость звука определяли как отношение расстояния между стрелком и наблюдателем к времени распространения звука.

$$v = \dfrac{D}{\tau}$$
2

Расстояние между участниками опыта можно было измерить заранее и сравнительно точно.

3

Время между вспышкой выстрела и приходом звука было небольшим. Его определяли по наблюдению и реакции человека, поэтому на результат влияли задержка реакции и неточность фиксации моментов вспышки и звука.

Следовательно, основная погрешность была связана с измерением времени, а не расстояния.

Ответ

Наибольшая неточность была связана с измерением времени. Расстояние между участниками можно было измерить достаточно точно, а короткий промежуток между вспышкой и звуком фиксировался человеком с задержкой реакции и другими неточностями. Поэтому ошибка в значении времени существенно влияла на рассчитанную скорость звука.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Указание расстояния без объяснения причин.

Смешение скорости света и скорости звука.

Игнорирование задержки реакции наблюдателя при фиксации времени.

Ответ только одним словом без пояснения.

Закрепить приёмВ теме «Научное познание» ещё 60 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задачи по теме «Научное познание»

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Научное познание»: в ней 61 задача, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.