Номер 2, страница 48 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Механические колебания и волны. Звук. Самостоятельные работы. СР-36. Источники звука. Звуковые колебания. Вариант 1 - номер 2, страница 48.

Условие.

2. Приведите примеры применения ультразвука в технике.

Решение.

Решение

Ультразвук — это упругие звуковые волны, частота которых превышает верхний предел слышимости человеческого уха (обычно 20 кГц). Благодаря своим особым свойствам, таким как короткая длина волны, возможность фокусировки и высокая энергия, ультразвук нашел широкое применение в различных областях техники.

1. Ультразвуковая дефектоскопия
Это один из методов неразрушающего контроля, который используется для обнаружения внутренних дефектов (трещин, пор, инородных включений, расслоений) в изделиях из металлов, пластмасс, композитов, а также в сварных швах. Принцип метода заключается в посылке ультразвукового импульса в материал и анализе отраженных от дефектов эхо-сигналов. Этот метод широко применяется в машиностроении, авиастроении, энергетике и строительстве для контроля качества и обеспечения безопасности конструкций.

2. Эхолокация и гидролокация (сонары)
Ультразвук используется для исследования подводного пространства: измерения глубины, составления карт рельефа морского дна, поиска косяков рыб, обнаружения подводных лодок и других объектов. Гидролокатор (сонар) излучает ультразвуковой импульс и измеряет время, которое требуется для возвращения его эха, отраженного от объекта. На основе этого времени рассчитывается расстояние до объекта.

3. Ультразвуковая очистка
Этот метод используется для высокоэффективной очистки поверхностей твердых тел от различных загрязнений. Процесс основан на явлении кавитации: под действием мощного ультразвука в моющей жидкости образуются и схлопываются миллионы микроскопических пузырьков. Это создает интенсивные микропотоки и гидравлические удары, которые эффективно удаляют грязь даже из самых труднодоступных мест. Ультразвуковые ванны применяются для очистки ювелирных изделий, медицинских инструментов, деталей точной механики, оптики и электроники.

4. Ультразвуковая сварка
Это процесс соединения деталей (чаще всего термопластов, но также и металлов) с помощью ультразвуковых колебаний. Детали прижимаются друг к другу, и к зоне контакта подводится механическая энергия высокой частоты. В результате локального нагрева из-за трения и поглощения вибраций материалы размягчаются или плавятся и образуют прочное соединение после остывания. Метод используется в автомобильной, электронной, медицинской и упаковочной промышленности.

5. Ультразвуковые датчики
Это устройства, использующие ультразвуковые волны для измерения расстояния до объектов, определения уровня жидкости или сыпучих материалов в емкостях, а также для обнаружения движения. Типичный пример — парковочные радары (парктроники) в автомобилях, которые предупреждают водителя о приближении к препятствию.

6. Ультразвуковая обработка материалов
Применяется для обработки твердых и хрупких материалов, таких как стекло, керамика, драгоценные камни. Инструмент, совершающий колебания с ультразвуковой частотой, воздействует на обрабатываемую поверхность через абразивную суспензию, что позволяет вырезать отверстия сложной формы или наносить гравировку.

Ответ: Примерами применения ультразвука в технике являются: ультразвуковая дефектоскопия для контроля качества материалов и сварных швов, эхолокация и сонары для навигации и исследования подводного пространства, ультразвуковая очистка деталей и инструментов, ультразвуковая сварка пластмасс и металлов, ультразвуковые датчики для измерения расстояний (например, в парктрониках), а также ультразвуковая обработка хрупких и твердых материалов.