Hva kan denne smilende delfin og gjesping flaggermus muligens ha til felles? Det er ikke bare at begge er pattedyr. Begge bruker også ultralyd for å finne ting i mørket.
Hva Er Ultralyd?
Ultralyd Er lyd som har en bølgefrekvens høyere enn det menneskelige øre kan oppdage. Den inneholder all lyd med bølgefrekvenser høyere enn 20.000 bølger per sekund, eller 20.000 hertz (Hz). Selv om vi ikke kan høre ultralyd, er det veldig nyttig for mennesker og noen andre dyr. Bruk av ultralyd inkluderer ekkolokalisering, sonar og ultralyd.
Ekkolokalisering
Dyr som flaggermus og delfiner sender ut ultralydbølger og bruker ekkoene, eller reflekterte bølger, til å identifisere stedene til objekter de ikke kan se. Dette kalles ekkolokalisering. Dyr bruker ekkolokalisering for å finne byttedyr og unngå å løpe inn i gjenstander i mørket. Du kan se I Figuren under hvordan en flaggermus bruker ekkolokalisering for å finne insektbyttedyr.
Sonar
Sonar bruker ultralyd på en måte som ligner på ekkolokalisering. Sonar står for sound navigation og ranging. Det brukes til å finne undervannsobjekter som ubåter. Det er slik skipet som er avbildet i Figuren nedenfor, bruker det. En sonarenhet er både en sender og en mottaker. Den sender ut ultralydbølger og oppdager bølgene etter at de reflekterer fra undervannsobjekter.
avstanden til undervannsobjekter kan beregnes ut fra den kjente lydhastigheten i vann og tiden det tar for lydbølgene å reise til objektet. Ligningen for distanse når hastighet og tid er kjent er:
Avstand = Hastighet × Tid
Vurder skipet og ubåten som er avbildet i Figuren ovenfor. Hvis en ultralydbølge reiser fra skipet til ubåten og tilbake igjen om 2 sekunder, hva er avstanden fra skipet til ubåten? Lydbølgen reiser fra skipet til ubåten på bare 1 sekund, eller halvparten av tiden det tar å gjøre rundturen. Hastigheten til lydbølger gjennom havvann er 1437 m/s. derfor er avstanden fra skipet til ubåten:
Avstand = 1437 m / s × 1 s = 1437 m
Q: Anta nå at sonarenheten på skipet sender en ultralydbølge til bunnen av vannet. Hvis lydbølgen reflekteres tilbake til enheten på 4 sekunder, hvor dypt er vannet?
A: tiden det tar bølgen å nå bunnen er 2 sekunder. Så avstanden fra skipet til bunnen av vannet er:
Avstand = 1437 m / s × 2 s = 2874 m
Bruk PLIX Interactive nedenfor for å simulere hvordan ekkolokalisering kan brukes til å kartlegge havbunnen:
Ultralyd
En annen bruk av ultralyd er å «se» inne i menneskekroppen. Denne bruken av ultralyd kalles ultrasonografi. Ufarlige ultralydbølger sendes inn i kroppen, og de reflekterte bølgene brukes til å lage et bilde på en skjerm. Denne teknologien brukes til å undersøke indre organer og ufødte barn uten risiko for pasienten. Du kan se en lege ved hjelp av ultralyd i Figuren nedenfor.
Sammendrag
- Ultralyd Er lyd som har en bølgefrekvens høyere enn det menneskelige øre kan oppdage. Det inkluderer alle lyder med bølgefrekvenser høyere enn 20.000 bølger per sekund, eller 20.000 hertz (Hz).
- Dyr som flaggermus og delfiner sender ut ultralydbølger og bruker ekkoene til å identifisere stedene til objekter de ikke kan se. Dette kalles ekkolokalisering.
- Sonar står for lydnavigasjon og rekkevidde. Det brukes til å finne undervannsobjekter som ubåter.
- Ultrasonografi er bruken av reflekterte ultralydbølger for å » se » inne i kroppen.
Gjennomgang
- Definer ultralyd.
- Forklar hvordan dyr bruker ekkolokalisering for å finne ting i mørket.
- Hva står sonar for? Hvordan brukes det til å finne undervannsobjekter?
- en sonarenhet på et skip sender ultralydbølger under vannet for å finne et sunket skip. Det tar ultralydbølgen 0,6 sekunder å reise fra enheten til det sunkne skipet og tilbake igjen. Hvor langt under overflaten er det sunkne skipet?
- hvordan er ultralyd som sonar?