Номер 5, страница 175 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Колебания и волны. Параграф 42. Инфразвук и ультразвук. Темы докладов - номер 5, страница 175.

Условие.

5. Звук на службе человека.

Решение.

Звук, представляющий собой механические колебания, распространяющиеся в упругой среде, нашёл широчайшее применение в различных сферах человеческой деятельности. От простейшего общения до сложнейших технологических процессов – человек научился эффективно использовать свойства звуковых волн, включая те, что лежат за пределами слышимого диапазона (инфразвук и ультразвук).

Связь и искусство

Самое очевидное и фундаментальное применение звука – это коммуникация. Речь позволяет людям обмениваться сложной информацией, выражать мысли и эмоции. Музыка и пение являются неотъемлемой частью культуры, служа средством художественного самовыражения и развлечения. Кроме того, звук используется в системах оповещения: сирены, гудки, колокола предупреждают об опасности или служат сигналами для координации действий.

Ответ: В сфере коммуникации и искусства звук является основой для речи, музыки и систем сигнализации.

Медицина

В медицине звуковые технологии играют ключевую роль в диагностике и лечении. Ультразвуковое исследование (УЗИ) – это безопасный и информативный метод визуализации внутренних органов, основанный на отражении ультразвуковых волн от тканей с различной плотностью. С помощью допплерографии (разновидности УЗИ) измеряют скорость кровотока. В терапии используется метод литотрипсии – дробление камней в почках и желчном пузыре с помощью сфокусированных ударных звуковых волн, что позволяет избежать хирургического вмешательства. Обычный стетоскоп, усиливающий звуки сердца и лёгких, остаётся простым, но важным диагностическим инструментом.

Ответ: В медицине звук применяется для неинвазивной диагностики (УЗИ, допплерография) и терапии (литотрипсия).

Промышленность и навигация

Звуковые волны незаменимы для исследования подводного мира. Эхолокация (или сонар) используется для измерения глубины, составления карт морского дна, поиска полезных ископаемых, обнаружения подводных лодок и косяков рыбы. Принцип действия основан на измерении времени, за которое звуковой импульс доходит до объекта и возвращается обратно. Расстояние до объекта $\text{L}$ вычисляется по формуле: $L = \frac{v \cdot t}{2}$, где $\text{v}$ – скорость звука в воде, а $\text{t}$ – время прохождения сигнала туда и обратно. В промышленности ультразвук применяют для дефектоскопии – поиска скрытых дефектов (трещин, пустот) в деталях, а также для очистки мелких деталей сложной формы, сварки пластмасс и резки твёрдых материалов.

Ответ: В промышленности и навигации звук используется для подводных исследований (эхолокация), контроля качества продукции (дефектоскопия) и в технологических процессах (очистка, сварка).

Наука

В научных исследованиях звук является мощным инструментом познания. Сейсмология изучает строение Земли, анализируя распространение сейсмических волн (низкочастотных звуковых колебаний), возникающих при землетрясениях или искусственных взрывах. В океанографии с помощью звука изучают рельеф дна и морские течения. Акустика как наука занимается изучением самого звука, что позволяет проектировать концертные залы с идеальными звуковыми характеристиками, разрабатывать системы шумоподавления и создавать новые аудиотехнологии.

Ответ: В науке звук служит для изучения внутреннего строения Земли, исследования Мирового океана и развития технологий в области акустики.

Военное дело

В военной сфере звуковые технологии применяются в первую очередь для обнаружения противника. Гидролокаторы (сонары) являются основным средством обнаружения подводных лодок. Существуют как активные сонары, излучающие сигнал, так и пассивные, которые только улавливают шумы, издаваемые кораблями и подлодками. Акустические датчики используются для обнаружения техники и пехоты на суше. Также разрабатываются и применяются нелетальные акустические орудия, способные с помощью мощного направленного звука оказывать психологическое и физическое воздействие на противника.

Ответ: В военном деле звук используется для обнаружения и слежения (гидролокация), а также в качестве нелетального оружия.