Номер 2, страница 168 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 40. Отражение звука. Эхо. Вопросы - номер 2, страница 168.

Условие.

2. Как возникает эхо?

Решение.

Эхо — это физическое явление, которое заключается в отражении звуковой волны от препятствия и её возвращении к наблюдателю. Этот процесс аналогичен отражению света от зеркала.

Возникновение эха можно разбить на несколько ключевых этапов:

1. Излучение звука. Источник, например, голос человека или хлопок в ладоши, создает звуковые волны, которые начинают распространяться в окружающей среде, чаще всего в воздухе.
2. Распространение и отражение. Звуковые волны движутся от источника во все стороны. Когда на их пути встречается препятствие (скала, стена здания, лес), часть звуковой энергии отражается от его поверхности, а часть поглощается или проходит сквозь него.
3. Возвращение волны. Отраженная волна меняет направление и движется обратно к источнику звука или к месту, где находится слушатель.
4. Восприятие эха. Если отраженный звук достигает уха слушателя со значительной задержкой по сравнению с прямым звуком, мозг воспринимает его как отдельный, повторный звук. Это и есть эхо.

Для того чтобы человек мог отчетливо услышать эхо, то есть отличить его от первоначального звука, необходима временная задержка между ними не менее 0,1 секунды. Это связано с инерционностью человеческого слуха.

Зная, что скорость звука в воздухе при нормальных условиях составляет примерно $v \approx 343$ м/с, можно рассчитать минимальное расстояние до препятствия. За время $t = 0.1$ с звук должен пройти путь до препятствия и обратно. Общее расстояние составит: $S = v \cdot t = 343 \, м/с \cdot 0.1 \, с = 34.3 \, м$.

Следовательно, минимальное расстояние до отражающей поверхности должно быть вдвое меньше, то есть около $L = \frac{S}{2} = \frac{34.3 \, м}{2} \approx 17$ метров. Если расстояние меньше, отраженный звук сливается с исходным, создавая эффект гулкости или реверберации, но не воспринимается как отдельное эхо.

Качество эха также зависит от свойств препятствия. Твердые, гладкие и большие поверхности (например, скалы) отражают звук лучше, чем мягкие и пористые (например, снег или густая листва), которые в основном поглощают звуковые волны.

Ответ: Эхо возникает в результате отражения звуковой волны от удаленного препятствия и её последующего возвращения к слушателю с такой задержкой, что она воспринимается как повторение исходного звука.