Скорее всего имеется ввиду, что дельфины могут пользоваться природным сонаром, т.е. органом который издает и принимает звуковые волны.
лямбда = V / ню, где лямбда - длина волны, V - скорость распространения волны в среде, ню - частота волны.
ню = V/лямбда (1)
Что бы обнаружить рыбку длина волны должна быть меньше размеров рыбки. Подставляем в (1) размер рыбки 15 см = 0,15 м и скорость звука в воде 1500 м/сек.
ню = 1500 м/сек : 0,15 м = 10000 Гц = 10 кГц
10 кГц это звуковой диапазон. Дельфин может издавать звуки такой частоты и даже звуки в ультразвуковом диапазоне.
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
лямбда = V / ню, где лямбда - длина волны, V - скорость распространения волны в среде, ню - частота волны.
ню = V/лямбда (1)
Что бы обнаружить рыбку длина волны должна быть меньше размеров рыбки. Подставляем в (1) размер рыбки 15 см = 0,15 м и скорость звука в воде 1500 м/сек.
ню = 1500 м/сек : 0,15 м = 10000 Гц = 10 кГц
10 кГц это звуковой диапазон. Дельфин может издавать звуки такой частоты и даже звуки в ультразвуковом диапазоне.
Значит, дельфин может обнаружить рыбку.
Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]
Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.