Дано:
- Расстояние между автомобилем и стеной, $x = 75$ м
- Скорость звука в воздухе, $v_{\text{з}} = 330$ м/с
- Время, через которое сигнал отразился и догнал автомобиль, $t = 0.5$ с
Пусть $v_{\text{a}}$ - скорость автомобиля.
Когда короткий звуковой сигнал был испущен, он пройдет расстояние до стены, затем отразится и пройдет тот же путь обратно к автомобилю. Обратившись к классической формуле $v = s / t$ для вычисления скорости, где $s$ - расстояние, $t$ - время, мы можем обработать эту ситуацию.
Время, которое звуковой сигнал идет к стене:
Время, пройденное сигналом до отражения:
$t_1 = \frac{x}{v_{\text{з}}}$
Время, которое звуковой сигнал идет от стены к автомобилю:
$t_2 = \frac{x}{v_{\text{з}}}$
Общее время, за которое звуковой сигнал проходит этот путь:
$t_{\text{общ}} = t_1 + t_2 = 2 \cdot \frac{x}{v_{\text{з}}}$
Из условия задачи известно, что общее время, за которое звуковой сигнал догнал автомобиль, равно $t_{\text{общ}} = 0.5$ секунды. Таким образом, мы получаем уравнение:
$0.5 = 2 \cdot \frac{75}{330}$
Теперь решим это уравнение:
$0.5 = 2 \cdot \frac{75}{330}$
$0.5 = \frac{150}{330}$
$0.5 = \frac{5}{11}$
Из этого мы можем вычислить скорость автомобиля:
$v_{\text{a}} = \frac{x}{t} = \frac{75}{0.5} = 150$ м/с
Итак, скорость автомобиля равна 150 м/с.