潜艇作战时需要长时间在水下潜航，它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，声呐能够向水中发射声波，声波参水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反

Question

潜艇作战时需要长时间在水下潜航，它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，声呐能够向水中发射声波，声波参水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，被声呐接收后根据声信号往返时间可以确定目标的距离，如果目标是静止的，反射回来的信号音调不会变化；如果目标是运动的，反射回来的信号音调就会有所变化，它的变化规律是：如果音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果音调变低，说明目标远离声呐．
（1）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在20s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号音调不变，潜艇B与潜艇A的距离是多少？（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
（2）停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波音调是变低的，且测出潜艇B的速度是10m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经5min后潜艇B与潜艇A的距离是多少？

Answer 1

（1）超声波从潜艇A传到潜艇B的时间：
t=(1)/(2)×20s=10s，
由v=(s)/(t)得潜艇B与潜艇A的距离：
s₁=vt=1500m/s×10s=15000m；
（2）5分钟后，潜艇B行驶的路程s_B=v_Bt=10m/s×300s=3000m
因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，
现在两艘潜艇之间的距离s₂=s₁+s_B=15000m+3000m=18000m．
答：（1）潜艇B与潜艇A的距离是15000m；
（2）经5min后潜艇B与潜艇A的距离是18000m．