Физика и астрономия · 9 клас · урок 4 от 5

Инфразвук и ултразвук. Приложения

В този урок се запознаваме със звуците, които човек не чува. Инфразвукът има честота под 20 Hz и възниква при земетресения, бури и работа на големи машини. Ултразвукът има честота над 20 000 Hz. Прилепите и делфините се ориентират с ултразвук (ехолокация), а кучетата го чуват. Човекът го използва в ехолота за измерване на дълбочина и в медицинската ехография.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Инфразвук: под 20 Hz. Източници: земетресения, бури, машини.
  • Ултразвук: над 20 000 Hz.
  • Ехолокация: прилепи и делфини определят разстояния по отразения ултразвук.
  • Ехолот: дълбочина h = vt/2.
  • В ехографията се използва ултразвук с честота от порядъка на MHz, защото малката дължина на вълната показва дребни детайли.

Пример

Ехолот получава отразения сигнал след 2 s, скоростта във водата е 1500 m/s. Дълбочината е h = 1500·2/2 = 1500 m.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Кое от животните използва ултразвук, за да се ориентира (ехолокация)?
    • Делфинът
    • Слонът
    • Кравата
    • Жабата

    Отговор: Делфинът

    Делфините и прилепите излъчват ултразвук и улавят отразените сигнали.

  2. Кой уред използва ултразвук, за да измери дълбочината на морето?
    • Барометър
    • Ехолот
    • Перископ
    • Термометър

    Отговор: Ехолот

    Ехолотът измерва времето, за което ултразвуковият сигнал отива до дъното и се връща.

  3. Кое природно явление е източник на инфразвук?
    • Пеенето на птиците
    • Жуженето на комар
    • Шумоленето на листата
    • Земетресенията и бурите

    Отговор: Земетресенията и бурите

    Мощните природни процеси създават трептения с честота под 20 Hz.

  4. Ехограф изпраща в тъканите ултразвук с честота 2 MHz. Каква е дължината на вълната, ако скоростта е 1540 m/s?
    • 0,77 m
    • 0,77 mm
    • 3,1 mm
    • 7,7 mm

    Отговор: 0,77 mm

    λ = v/ν = 1540 : 2 000 000 = 0,00077 m = 0,77 mm.

  5. Звуци с каква честота се наричат инфразвук?
    • Над 20 000 Hz
    • Между 20 и 200 Hz
    • Под 20 Hz
    • Точно 440 Hz

    Отговор: Под 20 Hz

    Инфразвукът е под долната граница на чуване на човека.

  6. Кое животно ловува нощем, като се ориентира с ултразвук?
    • Совата
    • Лисицата
    • Прилепът
    • Таралежът

    Отговор: Прилепът

    Прилепът издава ултразвук и по ехото открива насекоми и препятствия.

  7. Кое домашно животно чува ултразвук, затова за него има „беззвучни“ свирки?
    • Кучето
    • Кокошката
    • Кравата
    • Рибката

    Отговор: Кучето

    Кучетата чуват до много по-високи честоти от човека.

  8. Ехолот получава отразения сигнал 0,4 s след изпращането. Каква е дълбочината? (скорост във водата 1500 m/s)
    • 600 m
    • 150 m
    • 3750 m
    • 300 m

    Отговор: 300 m

    Звукът отива и се връща: h = 1500 · 0,4 / 2 = 300 m.

  9. Защо в медицинската ехография се използва ултразвук с много висока честота (MHz)?
    • Защото той е по-силен от рентгена
    • Малката дължина на вълната позволява да се различат малки детайли
    • Защото се чува по-добре
    • Защото не се отразява от тъканите

    Отговор: Малката дължина на вълната позволява да се различат малки детайли

    Колкото по-малка е дължината на вълната, толкова по-малки обекти могат да се видят.

  10. Звуци с каква честота се наричат ултразвук?
    • Под 20 Hz
    • От 20 до 200 Hz
    • Около 1000 Hz
    • Над 20 000 Hz

    Отговор: Над 20 000 Hz

    Ултразвукът е над горната граница на чуване, около 20 000 Hz.

  11. Как се нарича ориентирането на прилепите чрез отразен ултразвук?
    • Ехография
    • Ехолокация
    • Резонанс
    • Интерференция

    Отговор: Ехолокация

    При ехолокацията животното излъчва ултразвук и по ехото определя разстоянията.

  12. Как се нарича медицинското изследване на вътрешните органи с ултразвук?
    • Рентген
    • Ехография
    • Термография
    • Кардиограма

    Отговор: Ехография

    При ехографията ултразвукът се отразява от тъканите и се получава образ.

  13. Прилеп чува ехото от насекомо 0,02 s след като е изпратил сигнала. На какво разстояние е насекомото? (v = 340 m/s)
    • 6,8 m
    • 1,7 m
    • 3,4 m
    • 34 m

    Отговор: 3,4 m

    Звукът отива и се връща: s = vt/2 = 340 · 0,02/2 = 3,4 m.

  14. Ултразвук с честота 40 kHz се разпространява във въздуха (340 m/s). Каква е дължината на вълната?
    • 8,5 mm
    • 8,5 cm
    • 0,85 mm
    • 85 m

    Отговор: 8,5 mm

    λ = v/ν = 340/40 000 = 0,0085 m = 8,5 mm.

  15. Защо някои животни се безпокоят преди земетресение, а хората нищо не усещат?
    • Виждат в тъмното
    • Долавят инфразвука
    • Чуват ултразвук от Луната
    • Усещат магнитни бури

    Отговор: Долавят инфразвука

    Преди и при земетресение възниква инфразвук, който някои животни долавят, а човекът не чува.