СДАМ ГИА: РЕШУ ВПР
Образовательный портал для подготовки к работам
Физика для 11 класса
физика–11
сайты - меню - вход - новости




Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 16 № 753

В каких средах распространяется поперечная ультразвуковая волна?


Эхолот

Встречается несколько названий эхолота: сонар, гидролокатор. Сонар — это сокращение от трёх английских слов «звук», «передвижение», «расположение». Эхолот состоит из передатчика, преобразователя, приёмника и дисплея. Передатчик испускает звуковую волну ультразвукового диапазона (например, 50 кГц, 192 кГц), которая, распространяясь в воде, отражается от преград на своём пути и, возвращаясь обратно, улавливается приёмником. Далее обработанная информация от отражённых объектов поступает на экран. Так как этот процесс повторяется много раз в секунду, то на экране получается профиль дна с отображением объектов на различных глубинах.

Большинство современных эхолотов работают на частоте 192 кГц, некоторые используют 50 кГц. Есть свои преимущества у каждой частоты, но для пресной и солёной воды 192 кГц — лучший выбор. Эта частота даёт больше подробностей и меньше «шумовых» и нежелательных отражений. Её используют в неглубокой воде и на скорости. Определение близлежащих подводных объектов также лучше на частоте 192 кГц. При этом две рыбы отображаются как два отдельных эха вместо одной «капли» на экране. Существуют некоторые условия, при которых частота 50 кГц лучше. Как правило, эхолоты, работающие на частоте 50 кГц (при тех же самых условиях и мощности), могут проникать более глубоко через воду. Это происходит из-за естественной способности воды поглощать звуковые волны. Скорость поглощения больше для более высоких частот звука, чем для более низких частот. Поэтому эхолоты частотой 50 кГц находят использование в более глубокой солёной воде. Также преобразователи таких эхолотов имеют более широкие углы обзора, чем преобразователи эхолотов частотой 192 кГц.

 

Сравнительная таблица эхолотов

 

50 кГц192 кГц
Большие глубиныМалые глубины
Широкий конический уголУзкий конический угол
Худшее определение и разделение целейЛучшее определение и разделение целей
Большая чувствительность к помехамМеньшая чувствительность к помехам

 

Сравнительная таблица эхолотов

 

МатериалПлотность, кг/м3Скорость продольной волны, м/сСкорость поперечной, м/с
Воздух0,1330
Алюминий270063203130
Стекло360042602560
Вольфрам19 10054602620
Полиамид (нейлон)110026201080
Акрил11802670
Медь890047002260
Вода пресная (20 °C)10001482
Вода солёная (20 °C)10301500*

Решение.

Исходя из таблицы, можно сделать вывод, что поперечная ультразвуковая волна распространяется в твердых и достаточно плотных средах.