hvad kunne denne smilende delfin og Gabende flagermus muligvis have til fælles? Det er ikke kun, at de begge er pattedyr. Begge bruger også ultralyd til at finde ting i mørket.
Hvad Er Ultralyd?
ultralyd er lyd, der har en bølgefrekvens højere end det menneskelige øre kan registrere. Det inkluderer al lyd med bølgefrekvenser højere end 20.000 bølger i sekundet eller 20.000 HMS (HS). Selvom vi ikke kan høre ultralyd, er det meget nyttigt for mennesker og nogle andre dyr. Anvendelse af ultralyd omfatter ekkolokation, sonar og ultrasonografi.
Echolocation
dyr som flagermus og delfiner sender ultralydbølger ud og bruger deres ekko eller reflekterede bølger til at identificere placeringen af objekter, de ikke kan se. Dette kaldes echolocation. Dyr bruger ekkolokation til at finde bytte og undgå at løbe ind i genstande i mørket. Du kan se i nedenstående figur, hvordan en flagermus bruger ekkolokation til at finde insektbytte.
Sonar
Sonar bruger ultralyd på en måde, der ligner ekkolokation. Sonar står for sound navigation og ranging. Det bruges til at lokalisere undervandsgenstande såsom ubåde. Sådan bruger skibet, der er afbildet i nedenstående figur, det. En sonar enhed er både en afsender og en modtager. Det sender ultralydbølger ud og registrerer bølgerne, efter at de reflekterer fra undervandsobjekter.
afstanden til undervandsobjekter kan beregnes ud fra den kendte lydhastighed i vand og den tid det tager for lydbølgerne at rejse til objektet. Ligningen for tilbagelagt afstand, når hastighed og tid er kendt, er:
Distance = hastighed Kart tid
overvej skibet og ubåden afbilledet i figuren ovenfor. Hvis en ultralydbølge rejser fra skibet til ubåden og tilbage igen om 2 sekunder, hvad er afstanden fra skibet til ubåden? Lydbølgen bevæger sig fra skibet til ubåden på kun 1 sekund eller halvdelen af den tid, det tager at tage rundturen. Lydbølgernes hastighed gennem havvand er 1437 m/s. derfor er afstanden fra skibet til ubåden:
afstand = 1437 m / s, 1 s = 1437 m
K: Antag nu, at ekkolodsenheden på skibet sender en ultralydbølge til bunden af vandet. Hvis lydbølgen reflekteres tilbage til enheden på 4 sekunder, hvor dybt er vandet?
A: den tid det tager bølgen at nå bunden er 2 sekunder. Så afstanden fra skibet til bunden af vandet er:
Distance = 1437 m/s liter 2 s = 2874 m
brug Pliksen interaktiv nedenfor for at simulere, hvordan ekkolokation kan bruges til at kortlægge havbunden:
ultrasonografi
en anden brug af ultralyd er at “se” inde i menneskekroppen. Denne brug af ultralyd kaldes ultrasonografi. Uskadelige ultralydbølger sendes inde i kroppen, og de reflekterede bølger bruges til at skabe et billede på en skærm. Denne teknologi bruges til at undersøge indre organer og ufødte babyer uden risiko for patienten. Du kan se en læge ved hjælp af ultralyd i nedenstående figur.
Resume
- ultralyd er lyd, der har en bølgefrekvens højere end det menneskelige øre kan registrere. Det inkluderer alle lyde med bølgefrekvenser højere end 20.000 bølger i sekundet eller 20.000 HMS (HS).
- dyr som flagermus og delfiner sender ultralydbølger ud og bruger deres ekko til at identificere placeringen af objekter, de ikke kan se. Dette kaldes echolocation.
- Sonar står for sound navigation and ranging. Det bruges til at lokalisere undervandsgenstande såsom ubåde.
- ultrasonografi er brugen af reflekterede ultralydbølger til at “se” inde i kroppen.
anmeldelse
- Definer ultralyd.
- Forklar, hvordan dyr bruger ekkolokation til at finde ting i mørket.
- Hvad står sonar for? Hvordan bruges det til at lokalisere undervandsobjekter?
- en ekkolodsenhed på et skib sender ultralydbølger under vandet for at lokalisere et nedsænket skib. Det tager ultralydbølgen 0,6 sekunder at rejse fra enheden til det sunkne skib og tilbage igen. Hvor langt under overfladen er det sunkne skib?
- Hvordan er ultralyd som sonar?