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声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备。声呐能够向水中发射声波声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性尤为突出,被称为潜艇的“耳目”。一艘潜艇静止在海面下某一深度处,向下发出超声波,经过4s接收到反射回来的超声波信号(声在海水中传播速度为1500m/s,在空气中传播的速度为340m/s)。求: (1)潜艇在该深度处时距离海底的深度为多少m? (2)探测海底深度后该潜艇浮出水面,在水面上以72km/h的速度向靠近山崖的方向做匀速直线运动。若它距前方山崖1080m时,向正前方的空气中水平发出一列超声波信号,则从发出信号到接收到山崖反射回来的信号需要多少s的时间? (3)潜艇避开山崖后,继续以72km/h的速度做匀速直线运动,向正前方的空气中水平发出超声波信号,检测到航行的正前方海面上有一正在运动的不明物体。为了检测不明物体运动的速度,潜艇继续发出两列超声波信号,经过1.7s潜艇接收到第一列反射回来的超声波信号,再过9.6s接收到第二列反射回来的超声波信号。若两列超声波发出的时间间隔为10.45s,且整个过程中潜艇和不明物体都在同一条直线上做匀速直线运动,则不明物体运动的速度为多少m/s?
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