この笑顔のイルカとあくびのコウモリは、おそらく共通点を持っていますか？ 両方が哺乳類であるということだけではありません。 それらの両方はまた、暗闇の中で物事を見つけるために超音波を使用しています。
超音波とは何ですか？
超音波は、人間の耳が検出できるよりも高い波の周波数を持つ音です。 これは、毎秒20,000波、または20,000ヘルツ（Hz）よりも高い波の周波数を持つすべての音が含まれています。 私たちは超音波を聞くことはできませんが、それは人間や他のいくつかの動物にとって非常に有用です。 超音波の使用はエコーロケーション、ソナーおよび超音波検査を含んでいます。
エコーロケーション
コウモリやイルカなどの動物は超音波を送信し、エコーまたは反射波を使用して、見えない物体の位置を特定します。 これはエコーロケーションと呼ばれます。 動物は、獲物を見つけて、暗闇の中でオブジェクトに実行しないようにエコーロケーションを使用しています。 あなたは、コウモリが昆虫の獲物を見つけるためにエコーロケーションを使用する方法を下の図で見ることができます。
ソナー
ソナーはエコーロケーションに似た方法で超音波を使用します。 ソナーは健全な運行および及ぶことを意味する。 潜水艦などの水中物体の位置を特定するために使用されます。 それは下の図に描かれた船がそれを使用している方法です。 ソナーデバイスは、送信者と受信者の両方です。 水中の物体から反射した後、超音波を送出し、波を検出します。
水中物体までの距離は、水中の既知の音速と音波が物体に移動するのにかかる時間から計算することができます。 速度と時間がわかっているときの移動距離の方程式は次のとおりです:
距離=速度×時間
上の図に描かれている船と潜水艦を考えてみましょう。 超音波が船から潜水艦に移動し、2秒で再び戻った場合、船から潜水艦までの距離はどれくらいですか？ 音波は、船から潜水艦にわずか1秒、または往復するのにかかる時間の半分で移動します。 したがって、船から潜水艦までの距離は次のとおりです。
距離=1437m/s×1s=1437m
Q: 今、船のソナー装置が水の底に超音波を送ると仮定します。 音波が4秒でデバイスに反射された場合、水の深さはどれくらいですか？
A:波が底に到達するのにかかる時間は2秒です。 したがって、船から水の底までの距離は次のとおりです。
Distance=1437m/s×2s=2874m
以下のPLIXインタラクティブを使用して、海底をマッピングするためにエコーロケーションを使用する方法をシミュレートします。
超音波検査
超音波のもう一つの使用は、人体の内部を”見る”ことです。 この超音波の使用は超音波検査と呼ばれます。 無害な超音波は体内に送られ、反射波は画面上に画像を作成するために使用されます。 この技術が患者に危険なしで内臓およびやがて生まれる赤ん坊を検査するのに使用されています。 下の図では、超音波を使用して医師を見ることができます。
概要
- 超音波は、人間の耳が検出できるよりも高い波の周波数を持つ音です。 これは、毎秒20,000波、または20,000ヘルツ（Hz）よりも高い波の周波数を持つすべての音が含まれています。
- コウモリやイルカなどの動物は超音波を送り、そのエコーを使って見えない物体の位置を特定します。 これはエコーロケーションと呼ばれます。
- ソナーはサウンドナビゲーションと測距の略です。 潜水艦などの水中物体の位置を特定するために使用されます。
- 超音波検査は、反射された超音波を使用して体内を「見る」ことです。
- 動物が暗闇の中で物事を見つけるためにエコーロケーションを使用する方法を説明します。
- ソナーは何の略ですか？ 水中物体の位置を特定するためにどのように使用されますか？
- 船のソナー装置が水中に超音波を送り、沈没した船の位置を特定する。 装置から沈没した船に移動して再び戻るのには、超音波波が0.6秒かかります。 沈没した船はどこまで水面下にありますか？
- 超音波検査はどのようにソナーのようなものですか？