Ответьте на вопросы, страница 179 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему в закрытом помещении наш голос более громкий, чем на улице?

2. Почему в эхолотах используют ультразвук?

3. Почему летучие мыши даже в полной темноте не натыкаются на препятствия?

4. Почему в горах слышится многократное эхо?

1. В закрытом помещении наш голос кажется громче, чем на улице, из-за явления, называемого реверберацией. На улице, в открытом пространстве, звуковые волны от нашего голоса распространяются во все стороны и их энергия быстро рассеивается. Препятствий для отражения звука мало, поэтому до наших ушей доходит в основном прямой звук.

В закрытом помещении (комнате) звуковые волны, достигая стен, потолка и пола, а также предметов мебели, многократно от них отражаются. Эти отраженные волны (эхо) приходят к нашим ушам с небольшой задержкой после прямого звука. Если помещение не очень большое, эти задержки настолько малы, что наш мозг не воспринимает их как отдельные звуки. Вместо этого они смешиваются с исходным звуком, усиливая его. Энергия звука дольше сохраняется внутри помещения, что и создает ощущение большей громкости.

Ответ: Голос в помещении кажется громче из-за многократных отражений звуковых волн от стен, потолка и пола (реверберации), которые накладываются на основной звук и усиливают его.

2. В эхолотах используют ультразвук (звуковые волны с частотой выше 20 кГц) по нескольким ключевым причинам. Эхолот работает, посылая звуковой импульс ко дну и измеряя время, за которое отраженный сигнал (эхо) вернется обратно. Зная скорость звука в воде, можно рассчитать расстояние до дна или другого объекта.

Применение именно ультразвука обусловлено его физическими свойствами:

• Высокая направленность. Ультразвук имеет короткую длину волны, что позволяет сформировать узконаправленный звуковой луч. Это обеспечивает высокую точность в определении местоположения объектов и детальное сканирование рельефа дна. Звук более низких частот распространялся бы веером, что снизило бы точность измерений.
• Хорошее отражение от малых объектов. Короткая длина волны позволяет ультразвуку эффективно отражаться даже от небольших объектов, таких как отдельные рыбы или неровности дна.
• Помехоустойчивость. Большинство естественных шумов в водной среде (шум волн, двигателей судов) являются низкочастотными. Использование ультразвука позволяет избежать помех от этих шумов, улучшая соотношение сигнал/шум и надежность измерений.
• Неслышимость для человека. Ультразвук не воспринимается человеческим ухом, что делает работу прибора комфортной для экипажа.

Ответ: В эхолотах используют ультразвук, так как он позволяет формировать узконаправленный луч для точных измерений, хорошо отражается от подводных объектов и не подвержен влиянию большинства естественных шумовых помех в воде.

3. Летучие мыши способны ориентироваться и охотиться в полной темноте благодаря использованию эхолокации. Этот процесс можно сравнить с работой сонара или эхолота. Летучая мышь издает короткие и очень частые звуковые сигналы высокой частоты (ультразвук) через рот или нос.

Эти звуковые волны распространяются в пространстве и, сталкиваясь с препятствиями (стеной пещеры, деревом) или добычей (насекомым), отражаются от них и возвращаются обратно в виде эха. У летучих мышей очень чувствительные и специально устроенные уши, которые улавливают эти слабые отраженные сигналы. Анализируя время, которое прошло между посылкой сигнала и приемом эха, а также разницу в звучании эха, пришедшего в левое и правое ухо, мозг животного строит подробную "звуковую картину" окружающего мира. Это позволяет летучей мыши с высокой точностью определять расстояние до объекта, его размер, форму, а иногда даже текстуру и направление движения.

Ответ: Летучие мыши не натыкаются на препятствия в темноте, потому что используют эхолокацию: они издают ультразвуковые сигналы и по отраженному эху определяют расположение, размер и форму окружающих предметов.

4. Многократное эхо в горах возникает из-за наличия большого количества удаленных и крупных отражающих поверхностей, таких как скалы, утесы и склоны гор. Эхо — это звук, отраженный от препятствия и вернувшийся к источнику звука.

Когда в горах издается громкий звук (например, крик), звуковые волны распространяются во все стороны. Они достигают различных горных склонов и скал, которые находятся на разном расстоянии от источника звука. Каждая из этих поверхностей отражает звук. Поскольку расстояния до них неодинаковы, отраженные звуковые волны (эхо) возвращаются к слушателю не одновременно, а последовательно, одна за другой. Первым приходит эхо от ближайшей скалы, затем от той, что находится чуть дальше, и так далее. В результате мы слышим не один четкий отзвук, а целую серию затухающих повторений исходного звука, что и воспринимается как многократное, или раскатистое, эхо.

Ответ: Многократное эхо в горах является результатом последовательного отражения звука от множества препятствий (скал, склонов), расположенных на разных расстояниях от слушателя.