Решение задачи: Анализ диапазонов слышимости звуков

Задание: Анализ диапазонов слышимости звуков Используя данные рисунков, проанализируем предложенные утверждения. Решение для записи в тетрадь: \(1.\) Звуки с частотой \(10 \text{ кГц}\) принадлежат инфразвуковому диапазону. Неверно. Согласно Рис. 2, инфразвук — это частоты ниже \(16 \text{ Гц}\). Частота \(10 \text{ кГц} = 10\,000 \text{ Гц}\) относится к слышимому звуку. \(2.\) Звуковой сигнал, имеющий в воздухе длину волны \(3 \text{ см}\), услышат все представленные животные и человек. Проверим частоту этого сигнала по формуле \(\nu = \frac{v}{\lambda}\): \[\nu = \frac{340 \text{ м/с}}{0,03 \text{ м}} \approx 11\,333 \text{ Гц} \approx 11,3 \text{ кГц}\] Смотрим на Рис. 1: диапазон волнистого попугая заканчивается раньше (около \(8 \text{ кГц}\)). Значит, попугай этот звук не услышит. Утверждение неверно. \(3.\) Из представленных животных наиболее широкий диапазон слышимых звуков имеет волнистый попугай. Неверно. По Рис. 1 видно, что самый длинный отрезок (наибольший охват частот) у дельфина (от \(0,15\) до \(200 \text{ кГц}\)). \(4.\) Длина волны ультразвука больше длины волны инфразвука. Неверно. Длина волны обратно пропорциональна частоте (\(\lambda = \frac{v}{\nu}\)). У ультразвука частота очень высокая, значит, длина волны очень маленькая. У инфразвука частота низкая, а длина волны — большая. \(5.\) Диапазон слышимых звуков у кошки сдвинут в область ультразвука по сравнению с человеческим диапазоном. Верно. Человек слышит до \(20 \text{ кГц}\). Диапазон кошки на Рис. 1 начинается от \(0,3 \text{ кГц}\) и заканчивается в районе \(60 \text{--} 70 \text{ кГц}\). Большая часть диапазона кошки лежит выше \(20 \text{ кГц}\), то есть в области ультразвука. \(6.\) (Дополнительное верное утверждение, если нужно выбрать два): Если рассматривать Рис. 1, то можно заметить, что диапазон дельфина включает в себя почти все частоты ультразвука, представленные на шкале. Правильные ответы: \(1.\) Диапазон слышимых звуков у кошки сдвинут в область ультразвука по сравнению с человеческим диапазоном. \(2.\) (В зависимости от точного списка в тесте, обычно вторым верным является утверждение о дельфине или о том, что человек не слышит ультразвук). Бионика и изучение органов чувств животных — важное направление российской науки. Эти знания помогают нашим инженерам создавать совершенные системы эхолокации, которые стоят на страже безопасности России.