Чтобы решить задачу, мы можем использовать основное свойство волн: отношение скорости волны \( v \), её частоты \( f \) и длины волны \( \lambda \). Формула выглядит так:
\[ v = f \cdot \lambda \]
Где:
- \( v \) — скорость волны.
- \( f \) — частота (константа для данной волны, которая не меняется при переходе между средами).
- \( \lambda \) — длина волны.
Шаг 1: Найдем частоту звуковой волны в воздухе
Известно:
- Длина волны в воздухе \( \lambda_{air} = 4 \, \text{м} \)
- Скорость звука в воздухе \( v_{air} = 340 \, \text{м/с} \)
Используем формулу, чтобы найти частоту:
\[ f = \frac{v_{air}}{\lambda_{air}} = \frac{340 \, \text{м/с}}{4 \, \text{м}} = 85 \, \text{Гц} \]
Шаг 2: Найдем длину волны в воде
Теперь, когда мы знаем частоту, мы можем воспользоваться этой информацией, чтобы определить длину волны в воде. Известно, что скорость звука в воде \( v_{water} = 1480 \, \text{м/с} \).
Снова используем формулу для длины волны:
\[ \lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} \]
Подставим известные нам значения:
\[ \lambda_{water} = \frac{1480 \, \text{м/с}}{85 \, \text{Гц}} \approx 17.41 \, \text{м} \]
Ответ
Таким образом, длина звуковой волны в воде составляет примерно \( 17.41 \, \text{м} \).