Условие
1.1.7. С подводной лодки, погружающейся вертикально и равномерно, испускаются звуковые импульсы длительности
Решение
Рассмотрим, с чем связано изменение длительности сигнала. Для этого удобно перейти от длительности сигнала к его протяженности.
Пусть сигнал, излучаемый гидролокатором на лодке, имеет форму, показанную на рисунке, то есть ею интенсивность скачком меняется от нуля до некоторой величины в момент времени
Если лодка неподвижна, то протяженность излучаемого сигнала (расстояние между передним и задним фронтами) равна
Действительно, пусть в момент начала сигнала лодка находится в некоторой точке
Передний фронт сигнала за время
Следовательно, протяженность сигнала равна
Этот сигнал доходит до дна, отряжается от него без изменения протяженности и движется навстречу лодке.
В некоторый момент времени передний фронт сигнала поравняется с лодкой.
Задний же фронт сигнала продолжает двигаться со скоростью
Отсюда