Номер 5, страница 150 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

5. Расскажите об измерении глубины моря методом эхолокации.

5. Измерение глубины моря методом эхолокации — это способ определения расстояния до морского дна, который основан на явлении отражения звука (эха). Для этого используется специальный прибор — эхолот или сонар, установленный на судне.

Процесс измерения происходит следующим образом:

• С борта судна в воду посылается короткий звуковой (чаще всего ультразвуковой) импульс, направленный вертикально вниз ко дну.
• Звуковая волна распространяется в воде, достигает дна и отражается от него.
• Отраженная волна (эхо) возвращается обратно к судну.
• Приемник на судне улавливает пришедшее эхо.
• Электронная аппаратура эхолота измеряет промежуток времени $t$ между моментом отправки сигнала и моментом его приема.

Зная скорость распространения звука в воде $v$ и измеренное время $t$, можно рассчитать глубину моря $h$. За время $t$ звук проходит путь, равный удвоенной глубине (вниз до дна и обратно к судну). Таким образом, общее расстояние $S$, пройденное звуком, равно $S = v \cdot t$. Глубина моря $h$ будет равна половине этого расстояния. Расчет производится по формуле:

$h = \frac{v \cdot t}{2}$

где:

• $h$ — глубина моря;
• $v$ — скорость звука в воде (в среднем принимается равной 1500 м/с, но на самом деле зависит от температуры, солености и давления, поэтому для точных измерений вносятся поправки);
• $t$ — время, прошедшее с момента посылки сигнала до приема отраженного эха.

В эхолотах чаще всего используется ультразвук (звук с частотой выше 20 кГц), а не звук слышимого диапазона. Это связано с тем, что ультразвуковые волны имеют меньшую длину волны, что позволяет им распространяться в виде узконаправленных пучков. Это повышает точность определения рельефа дна и позволяет получать более детальное его изображение. Кроме того, ультразвук не слышен человеку и большинству морских обитателей.

Ответ: Метод эхолокации для измерения глубины моря заключается в отправке с судна звукового (ультразвукового) сигнала ко дну и измерении времени, за которое сигнал вернется обратно после отражения. Глубина $h$ рассчитывается по формуле $h = \frac{v \cdot t}{2}$, где $v$ — скорость звука в воде, а $t$ — время прохождения сигнала туда и обратно. Прибор, реализующий этот метод, называется эхолотом.