Question

16．马航MH370客机于2014年3月8日失联以来，中国、马来西亚、澳大利亚在内的各国积极调派力量，以各种形式为搜寻失联客机黑匣子及残骸，付出了巨大努力．请做以下小题：
（1）MH370飞机“黑匣子”能在30日之内不断地向外发出频率是37.5kHz的电磁波，则该电磁波在真空中的波长为8000m．
（2）马航MH370失联期间，有关方面迅速展开搜救行动，在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方海面向海底发射1500m/s的超声波，并测得超声波从发射到反射回海面经历时间为0.2s，则“黑匣子”所在海域的深度约为150m．
（3）飞机上的黑匣子 在海水里所能承受的海水对它的最大压强是6.18×10⁷Pa，那么在不被海水压破的情况下，黑匣子下沉的最大深度应是6000m．（ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）要求波长需要根据公式c=λf：波速c是常数，已知频率f，即可求出波长λ．
（2）回声是指声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音，所以回声所走的距离至少是声音处到障碍物的来回距离．
（3）黑匣子在海水里所能承受的最大压强和海水的密度，利用液体压强公式求黑匣子下沉的最大深度．

解答 解：（1）由c=λf可得：
λ=$\frac{c}{f}$=$\frac{3×1{0}^{8}ms}{37.5×1{0}^{3}Hz}$=8000m．
（2）超声波的速度v=1500m/s，超声波从发射到反射回海面经历时间为t=0.2s，
由公式v=$\frac{s}{t}$得超声波所走的路程：
s=vt=1500m×0.2s=300m，
“黑匣子”所在海域的深度：
h=$\frac{s}{2}$=$\frac{1}{2}$×300m=150m；
（3）由公式p=ρgh得黑匣子下沉的最大深度：
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{6.18×1{0}^{7}Pa}{1.03×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6000m．
故答案为：（1）8000．（2）150．（3）6000．

点评 （1）关键是熟记电磁波的波速c=3×10⁸m/s和波速、波长、频率关系式c=λf；
（2）利用速度的变形公式可求解海底的深度，要注意时间0.2s为一个来回的时间；
（3）考查了对液体压强推导公式运用，由于条件都已给出，所以难度不大．