Một tàu ngầm đang lặn xuống biển theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi. Máy sonar định vị của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển. Biết thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển là 15,2s, thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là 15 s, vận tốc của siêu âm trong nước biển là 1500 m/s và đáy biển nằm ngang.
a) Có sự chênh lệch thời gian tín hiệu từ tàu phát xuống đáy biển và thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là do tàu ngầm đang di chuyển (lặn xuống) trong thời gian tín hiệu truyền đi và quay về.
Đúng
Sai
b) Thời gian tàu lặn từ lúc phát tín hiệu đến lúc nhận được tín hiệu phản hồi tới tàu bằng 0,2 s.
Đúng
Sai
c) Trong thời gian tín hiệu phát ra đến lúc phản hồi tới tàu, tàu đi được một đoạn bằng hiệu quãng đường tín hiệu truyền và phản hồi.
Đúng
Sai
d) Vận tốc lặn của tàu là 10 m/s.
Đúng
Sai

Question

Accepted Answer

Giải:

Cho:
- Thời gian tín hiệu đi từ tàu xuống đáy biển: $ t_1 = 15,2 $ s
- Thời gian tín hiệu phản hồi từ đáy biển lên tàu: $ t_2 = 15 $ s
- Vận tốc siêu âm trong nước biển: $ v = 1500 $ m/s

Gọi:
- $ v_t $ là vận tốc lặn của tàu (theo phương thẳng đứng xuống)
- $ d_0 $ là khoảng cách lúc tàu phát tín hiệu đến đáy biển

---

**a) Có sự chênh lệch thời gian tín hiệu từ tàu phát xuống đáy biển và tín hiệu phản hồi từ đáy biển tới tàu là do tàu ngầm đang di chuyển (lặn xuống) trong thời gian tín hiệu truyền đi và quay về.**

Giải thích:

- Khi tàu di chuyển xuống, khoảng cách giữa tàu và đáy biển khi tín hiệu truyền đi và khi tín hiệu phản hồi về không bằng nhau.
- Do đó, thời gian truyền đi và phản hồi khác nhau.
=> Phát biểu này đúng.

---

**b) Thời gian tàu lặn từ lúc phát tín hiệu đến lúc nhận được tín hiệu phản hồi tới tàu bằng 0,2 s.**

Tổng thời gian tín hiệu đi và về là:

$$
t = t_1 + t_2 = 15,2 + 15 = 30,2 \text{ s}
$$

Thời gian tàu lặn từ lúc phát tín hiệu đến lúc nhận tín hiệu phản hồi không phải là 0,2 s mà là tổng thời gian tín hiệu đi và về.

=> Phát biểu này sai.

---

**c) Trong thời gian tín hiệu phát ra đến lúc phản hồi tới tàu, tàu đi được một đoạn bằng hiệu quãng đường tín hiệu truyền và phản hồi.**

Giải thích:

- Khi tín hiệu đi xuống, tàu ở vị trí A, khoảng cách đến đáy biển là $ d_1 $.
- Khi tín hiệu phản hồi về, tàu ở vị trí B, khoảng cách đến đáy biển là $ d_2 $.
- Quãng đường tín hiệu đi xuống là $ d_1 = v \times t_1 $.
- Quãng đường tín hiệu phản hồi là $ d_2 = v \times t_2 $.
- Vì tàu di chuyển xuống nên $ d_2 < d_1 $.
- Vận tốc tàu là $ v_t = \frac{d_1 - d_2}{t} $, trong đó $ t = t_1 + t_2 $ là thời gian tín hiệu đi và về.

Như vậy, trong thời gian tín hiệu đi và về, tàu đã đi được quãng đường bằng hiệu quãng đường tín hiệu đi và phản hồi.

=> Phát biểu đúng.

---

**d) Vận tốc lặn của tàu là 10 m/s.**

Tính vận tốc lặn của tàu:

$$
v_t = \frac{d_1 - d_2}{t_1 + t_2}
$$

Tính $ d_1 $ và $ d_2 $:

$$
d_1 = v \times t_1 = 1500 \times 15,2 = 22800 \text{ m}
$$
$$
d_2 = v \times t_2 = 1500 \times 15 = 22500 \text{ m}
$$

Tổng thời gian:

$$
t = t_1 + t_2 = 30,2 \text{ s}
$$

Vận tốc tàu:

$$
v_t = \frac{22800 - 22500}{30,2} = \frac{300}{30,2} \approx 9,93 \text{ m/s}
$$

Gần bằng 10 m/s.

=> Phát biểu đúng.

---

**Kết luận:**

a) Đúng  
b) Sai  
c) Đúng  
d) Đúng

Một tàu ngầm đang lặn xuống biển theo phương thẳng đứng với vận tốc không đổi. Máy sonar định vị của tàu phát tín hiệu siêu âm theo phương thẳng đứng xuống đáy biển. Biết thời gian tín hiệu đi từ tàu...