Qu’est-ce que ce dauphin souriant et cette chauve-souris bâillante pourraient avoir en commun? Ce n’est pas seulement que les deux sont des mammifères. Les deux utilisent également des ultrasons pour trouver des choses dans l’obscurité.

Qu’Est-Ce Que L’Échographie?

L’échographie est un son dont la fréquence d’onde est supérieure à celle que l’oreille humaine peut détecter. Il inclut tous les sons avec des fréquences d’ondes supérieures à 20 000 ondes par seconde, soit 20 000 hertz (Hz). Bien que nous ne puissions pas entendre les ultrasons, il est très utile pour les humains et certains autres animaux. Les utilisations de l’échographie comprennent l’écholocation, le sonar et l’échographie.

Écholocation

Les animaux tels que les chauves-souris et les dauphins envoient des ondes ultrasonores et utilisent leurs échos, ou ondes réfléchies, pour identifier les emplacements d’objets qu’ils ne peuvent pas voir. C’est ce qu’on appelle l’écholocation. Les animaux utilisent l’écholocation pour trouver des proies et éviter de tomber sur des objets dans l’obscurité. Vous pouvez voir dans la figure ci-dessous comment une chauve-souris utilise l’écholocation pour trouver des proies d’insectes.

Sonar

Le sonar utilise les ultrasons d’une manière similaire à l’écholocation. Sonar signifie navigation sonore et télémétrie. Il est utilisé pour localiser des objets sous-marins tels que des sous-marins. C’est ainsi que le navire illustré dans la figure ci-dessous l’utilise. Un appareil sonar est à la fois un émetteur et un récepteur. Il envoie des ondes ultrasonores et détecte les ondes après qu’elles se reflètent dans des objets sous-marins.

La distance aux objets sous-marins peut être calculée à partir de la vitesse connue du son dans l’eau et du temps nécessaire aux ondes sonores pour se rendre à l’objet. L’équation de la distance parcourue lorsque la vitesse et le temps sont connus est:

Distance = Vitesse × Temps

Considérez le navire et le sous-marin illustrés dans la figure ci-dessus. Si une onde ultrasonore se déplace du navire au sous-marin et revient en 2 secondes, quelle est la distance entre le navire et le sous-marin? L’onde sonore se déplace du navire au sous-marin en seulement 1 seconde, soit la moitié du temps nécessaire pour faire l’aller-retour. La vitesse des ondes sonores à travers l’eau de l’océan est de 1437 m / s. Par conséquent, la distance entre le navire et le sous-marin est:

Distance = 1437 m / s × 1 s = 1437 m

Q: Supposons maintenant que le dispositif sonar du navire envoie une onde ultrasonore au fond de l’eau. Si l’onde sonore est réfléchie vers l’appareil en 4 secondes, quelle est la profondeur de l’eau?

R: Le temps qu’il faut à la vague pour atteindre le fond est de 2 secondes. Ainsi, la distance entre le navire et le fond de l’eau est:

Distance = 1437 m / s × 2 s = 2874 m

Utilisez le PLIX Interactif ci-dessous pour simuler comment l’écholocation peut être utilisée pour cartographier le fond marin:

Échographie

Une autre utilisation des ultrasons consiste à « voir » à l’intérieur du corps humain. Cette utilisation de l’échographie est appelée échographie. Des ondes ultrasonores inoffensives sont envoyées à l’intérieur du corps et les ondes réfléchies sont utilisées pour créer une image sur un écran. Cette technologie est utilisée pour examiner les organes internes et les bébés à naître sans risque pour le patient. Vous pouvez voir un médecin utilisant une échographie dans la figure ci-dessous.

Résumé

• L’échographie est un son dont la fréquence d’onde est supérieure à celle que l’oreille humaine peut détecter. Il comprend tous les sons avec des fréquences d’ondes supérieures à 20 000 ondes par seconde, ou 20 000 hertz (Hz).
• Les animaux tels que les chauves-souris et les dauphins envoient des ondes ultrasonores et utilisent leurs échos pour identifier les emplacements des objets qu’ils ne peuvent pas voir. C’est ce qu’on appelle l’écholocation.
• Sonar signifie navigation et télémétrie sonores. Il est utilisé pour localiser des objets sous-marins tels que des sous-marins.
• L’échographie est l’utilisation d’ondes ultrasonores réfléchies pour « voir » à l’intérieur du corps.

Examen

1. Définir l’échographie.
2. Expliquez comment les animaux utilisent l’écholocation pour trouver des objets dans l’obscurité.
3. Que signifie le sonar? Comment est-il utilisé pour localiser des objets sous-marins?
4. Un appareil sonar sur un navire envoie des ondes ultrasonores sous l’eau pour localiser un navire coulé. Il faut 0,6 seconde à l’onde ultrasonore pour passer de l’appareil au navire coulé et revenir. À quelle distance sous la surface se trouve le navire coulé?
5. Comment l’échographie ressemble-t-elle à un sonar?