Номер 5, страница 174 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 36. Источники звука. Звуковые колебания. Глава 2. Механические колебания и волны. Звук - номер 5, страница 174.

5. Расскажите об измерении глубины моря методом эхолокации.

5. Решение

Измерение глубины моря методом эхолокации — это способ определения расстояния до дна, основанный на отправке звукового сигнала и измерении времени, которое требуется для возвращения его отражения (эха). Для этого используется специальный прибор, называемый эхолотом или сонаром.

Процесс измерения состоит из нескольких этапов:

1. Излучение сигнала: Эхолот, установленный на корабле, генерирует короткий звуковой импульс (часто ультразвуковой, то есть с частотой выше порога слышимости человека) и направляет его вертикально вниз.

2. Распространение и отражение: Звуковая волна движется через толщу воды, достигает дна и отражается от него.

3. Прием эхо-сигнала: Отраженная от дна волна (эхо) возвращается к судну, где ее улавливает чувствительный приемник эхолота.

Ключевым элементом метода является точное измерение времени $t$, прошедшего с момента излучения звукового импульса до момента приема его эха.

За это время $t$ звук проходит путь, равный удвоенной глубине $h$ в данном месте (путь до дна и обратно). Зная скорость распространения звука в воде $v$, глубину можно вычислить по формуле. Общий пройденный путь $S$ равен $2h$. Так как $S = v \cdot t$, то получаем:

$2h = v \cdot t$

Отсюда формула для нахождения глубины:

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

Для расчетов важно знать точное значение скорости звука в воде $v$. Эта величина не постоянна и зависит от температуры, солености и давления (то есть глубины). В среднем, для морской воды принимают значение $v \approx 1500$ м/с. Современные эхолоты учитывают эти факторы для получения более точных результатов и позволяют создавать подробные карты рельефа дна (батиметрические карты).

Ответ: Метод измерения глубины моря с помощью эхолокации заключается в том, что с судна посылают звуковой сигнал ко дну и измеряют время $t$, за которое сигнал доходит до дна, отражается и возвращается обратно. Глубину моря $h$ определяют по формуле $h = \frac{v \cdot t}{2}$, где $v$ — скорость звука в воде (приблизительно 1500 м/с).