Решение задачи: Ультразвук и Инфразвук

Для решения этой задачи проанализируем каждое утверждение, опираясь на графики и формулу связи длины волны с частотой: \(\lambda = \frac{v}{\nu}\). 1. Из представленных животных наиболее узкий диапазон слышимых звуков имеет дельфин. Анализ: По рисунку 1 видно, что у дельфина один из самых широких диапазонов (от \(2\) до \(200\) кГц). Самый узкий диапазон у волнистого попугая. Утверждение неверно. 2. Длина волны ультразвука меньше длины волны инфразвука. Анализ: Согласно рисунку 2, частота ультразвука (\(\nu > 20000\) Гц) значительно выше частоты инфразвука (\(\nu < 16\) Гц). Так как длина волны обратно пропорциональна частоте (\(\lambda = \frac{v}{\nu}\)), то при большей частоте длина волны будет меньше. Утверждение верно. 3. Звуки с длиной волны 1 см принадлежат инфразвуковому диапазону. Анализ: Переведем длину волны в метры: \(\lambda = 0,01\) м. Найдем частоту: \[\nu = \frac{v}{\lambda} = \frac{340 \text{ м/с}}{0,01 \text{ м}} = 34000 \text{ Гц} = 34 \text{ кГц}\] По рисунку 2 частота \(34\) кГц относится к ультразвуку, а не к инфразвуку. Утверждение неверно. 4. Звуковой сигнал, имеющий в воздухе длину волны 20 дм, услышат и летучая мышь и волнистый попугай. Анализ: Переведем длину волны: \(\lambda = 20\) дм \( = 2\) м. Найдем частоту: \[\nu = \frac{340 \text{ м/с}}{2 \text{ м}} = 170 \text{ Гц} = 0,17 \text{ кГц}\] Смотрим на рисунок 1: частота \(0,17\) кГц входит в диапазон попугая, но не входит в диапазон летучей мыши (она начинает слышать примерно от \(8\)–\(10\) кГц). Утверждение неверно. 5. Диапазон слышимых звуков у кошки сдвинут в область ультразвука по сравнению с человеческим диапазоном. Анализ: Человек слышит до \(20\) кГц. Кошка, согласно графику, слышит звуки с частотой примерно до \(60\) кГц. Область выше \(20\) кГц — это ультразвук. Значит, верхняя граница слуха кошки действительно находится в ультразвуковой области. Утверждение верно. Правильные ответы: — Длина волны ультразвука меньше длины волны инфразвука. — Диапазон слышимых звуков у кошки сдвинут в область ультразвука по сравнению с человеческим диапазоном.