Logo
Logo

Акустический чёрный ящик

Разбалловка

A1  0.20 Выразите координаты источника $x(t)$, $y(t)$, через величины $\beta$, $\phi$, $v_s$ и другие.

A1. 1 $
x(t) = v_s t \cos \beta + R \cos (\omega t + \phi) + X_C
$
0.10
A1. 2 $
y(t) = v_s t \sin \beta + R \sin(\omega t + \phi) +Y_C
$
0.10
A2  1.20 В симуляторе задайте $r_\text{D}=\theta=0$ и нулевую скорость детектора. Отобразите график $f(t)$ в диапазоне от $5~\mathrm{с}$ до $55~\mathrm{с}$. Занесите в таблицу координаты всех попавших в этот диапазон минимумов ($f_\text{min}$ и соответствующие им времена $t$). Постройте график зависимости $f_\text{min}$ от $t$.

A2. 1 Выбор масштаба (график занимает не меньше 70%) 0.20
A2. 2 Обе оси подписаны, правильные единицы измерения 0.20
A2. 3 На графике как минимум 5 точек 0.20
A2. 4 На графике 8 или больше точек 0.20
A2. 5 10 точек в таблице 0.20
A2. 6 6 или больше точек в таблице 0.20
A3  1.00 Выразите минимальную частоту, которую в конечном итоге будет принимать неподвижный детектор, через $v_s,\omega,R$ и другие величины.

A3. 1 $
f = f_0 \dfrac{c}{c+[v_s + \omega R] }
$ (баллы не дробятся)
1.00
A4  1.40 Найдите начальные (в момент времени $t=0$) координаты $(X_\text{A}, Y_\text{A})$ точки $A$ (в метрах).

A4. 1 Идея триангуляции (например правильно записанные уравнения) 1.00
A4. 2 Правильные значения времен $\Delta t _{x1}$ и $\Delta t _{x2}$ 2 × 0.10
A4. 3 $X_A = 420 ~м$, $Y_A = 500~м$ 2 × 0.10
A5  2.10 Найдите значения величин $f_0,\omega,R,v_s$.

A5. 1 Использование асимптотических значений частоты 0.30
A5. 2 Выражение для времени запаздывания$\Delta t = \dfrac{2 \pi}{\omega}\left(1 + \dfrac{v_s}{c}\right)$? 0.60
A5. 3 Значение $\omega = 1.49~ с^{-1}$ 0.20
A5. 4 Выражения для удаляющегося источника
$$
f_{max} = f_0 \frac{c}{c + v_s - \omega R} ;\; f_{min} = f_0 \frac{c}{c + v_s+ \omega R}
$$
0.30
A5. 5 Выражения для приближающегося источника
$$
f_{max} = f_0 \frac{c}{c - v_s - \omega R} ;\; f_{min} = f_0 \frac{c}{c - v_s+ \omega R}
$$
0.30
A5. 6 Измерение правильных $f_{max}$ и $f_{min}$ 0.20
A5. 7 Значения $f_0 = 990.26 ~Гц$, $R =120.57~м $, $v_s = 91.1~ м/с$ (0.1 балл если верных значений одно или два) 2 × 0.10
A6  2.00 Найдите значение угла $\beta$ (в градусах).

A6. 1 Нахождение наибольшей частоты в максимуме для некоторого угла 0.60
A6. 2 Значения максимумов для различных $\theta$ 0.40
A6. 3 Определение координат точки $D$ 0.40
A6. 4 Определение координат точки $E$ 0.40
A6. 5 Нахождение $\beta = 28.36^\circ $ 0.20
A7  2.10 Найдите начальные координаты $(X_\text{C}, Y_\text{C})$ точки $C$ (в метрах).

A7. 1 Выражение для $f(t^\prime)$ 1.00
A7. 2 Если $t$ и $t^\prime$ совпадают -0.50
A7. 3 Определение $\alpha$ 0.40
A7. 4 Определение $\phi$ 0.40
A7. 5 Координаты центра 0.30