Номер 1, страница 168 - гдз по физике 7 класс учебник Пурышева, Важеевская

✓ Что такое эхо?

Эхо — это физическое явление, которое заключается в том, что звуковая волна, отраженная от какого-либо препятствия, возвращается к источнику звука или наблюдателю и воспринимается им как повторный, отдельный звук.

Механизм возникновения эха следующий:

1. Источник (например, человек, крикнувший слово) создает звуковые волны, которые распространяются в среде (обычно в воздухе).

2. Эти волны достигают препятствия с поверхностью, способной отражать звук (например, стены здания, скалы, лесной чащи).

3. Поверхность препятствия отражает звуковые волны, подобно тому как зеркало отражает свет.

4. Отраженные волны возвращаются назад к наблюдателю.

Человеческое ухо и мозг способны различить прямой и отраженный звук как два отдельных события только в том случае, если промежуток времени между ними достаточно велик. Эта особенность восприятия называется инерцией слуха или слуховой инерционностью. Для большинства людей минимальный интервал времени, необходимый для раздельного восприятия двух звуков, составляет примерно $0.1$ секунды. Если отраженный звук приходит раньше, он сливается с исходным, просто делая его более гулким и продолжительным. Такое явление называется реверберацией.

Зная это, можно рассчитать минимальное расстояние до препятствия, необходимое для возникновения отчетливого эха. Скорость звука в воздухе при нормальных условиях составляет примерно $v \approx 343$ м/с. За время $t = 0.1$ с звук должен пройти путь до препятствия и обратно. Обозначим расстояние до препятствия как $S$. Тогда общий путь, пройденный звуком, равен $2S$.

Используя формулу пути $L = v \cdot t$, получаем:

$2S = v \cdot t$

Отсюда минимальное расстояние:

$S = \frac{v \cdot t}{2} = \frac{343 \text{ м/с} \cdot 0.1 \text{ с}}{2} \approx 17.2 \text{ метра}$

Таким образом, чтобы услышать отчетливое эхо, необходимо, чтобы отражающая поверхность находилась на расстоянии не менее 17 метров от источника звука и наблюдателя.

Эффект эха используется не только в природе, но и в технике. Например:

• Эхолокация: животные (летучие мыши, дельфины) используют эхо для ориентации в пространстве и охоты.

• Сонар (гидролокатор): используется на кораблях и подводных лодках для определения рельефа дна и обнаружения объектов под водой.

• Ультразвуковое исследование (УЗИ): в медицине используется отражение ультразвуковых волн от внутренних органов для создания их изображения.

Ответ: Эхо — это звуковая волна, отраженная от препятствия и воспринятая наблюдателем как повторный звук через некоторый промежуток времени после первичного звука. Для того чтобы человек услышал отчетливое эхо, интервал времени между исходным и отраженным звуком должен быть не менее $0.1$ секунды, что соответствует расстоянию до препятствия примерно в 17 метров.