Возникает ли эхо в степи почему. Почему возникает эхо? Звук переносится вместе с ветром

В лесах Эллады

Поэтичную легенду про эхо создали древние греки.

В лесах Эллады, на берегах светлых ручьев, жила прекрасная нимфа по имени Эхо. Ее наказала Гера, жена всесильного Зевса: молчать должна была нимфа Эхо, а отвечать на вопросы она могла, лишь повторяя последние слова

Однажды в густом лесу заблудился прекрасный юноша Нарцисс, сын речного бога Кефиса и нимфы Лаврионы. С восторгом глядела Эхо на стройного красавца, скрытая от него лесной чащей. Нарцисс огляделся кругом не зная, куда ему идти, и громко крикнул:
– Эй, кто здесь?
– Здесь! – раздался громкий ответ Эхо.
– Иди сюда! – крикнул Нарцисс.
– Сюда! – ответила Эхо.
С изумлением смотрел прекрасный Нарцисс по сторонам. Никого нет. Удивленный этим, он громко воскликнул:
– Сюда, скорей ко мне!
И радостно откликнулась Эхо:
– Ко мне!

Протягивая руки, спешит к Нарциссу нимфа из леса, но гневно оттолкнул ее прекрасный юноша. Никого не любил он, кроме одного себя, лишь себя считал достойным любви. Ушел он поспешно от нимфы и скрылся в темном лесу. Спряталась в лесной чаще и отвергнутая нимфа. Страдает от любви к Нарциссу, никому не показывается и только печально отзывается на всякий возглас...

Источник: "Среди запахов и звуков." М.Плужников, С.Рязанцев

Знаете ли вы?

Первый лифт

Лифт, столь привычный современному горожанину, сначала появился в Америке в конце прошлого века, где первыми стали строить высокие, в 8-16 этажей, здания. Но принцип подъемника, конечно, был известен и раньше, еще в древности. В XVIII веке наш знаменитый механик И. П. Кулибин уже пробовал приспособить его для перевозки людей с этажа на этаж. Приводился он в действие вручную. Потом появились лифты паровые, гидравлические. Но только электричество позволило оснастить лифт теми удобствами, которыми он сейчас обладает.

Казалось бы, что тут хитрого - ящик, передвигающийся в клетке на канате с помощью ворота! Но вспомним. Мы вошли в кабину, нажали кнопку, лифт тронулся. И остановился - точно на том этаже, который ему указали. Он не подчинится вашей команде, если вы не закрыли дверь или закрыли неплотно. На все эти действия требуются специальные блокирующие устройства, а кроме того, автоматика, которая следит за вашей безопасностью, включит тормозные устройства, если вдруг оборвется канат, остановит лифт при переходе уровней площадок.» Как осуществить подобное управление без применения электрических схем, даже трудно представить. А сегодня, когда в высотных зданиях скорости лифтов возросли до 6 метров в секунду, добавилась еще одна задача - плавного ее гашения перед остановкой...

Еще в прошлом веке пробовали делать лифты необычные, например, поднимающие кабину с помощью соленоида. Но прижились наиболее простые и надежные - электромеханические.

Эхо возникает в том случае, когда звуковые волны, распространяющиеся в стороны из источника (так называемые падающие волны) наталкиваются на твердое препятствие, например, на склон горы. Звуковые волны отражаются от таких препятствий под углом, равным углу своего падения.

Ключевым фактором для возникновения эха является удаленность препятствия от источника звука. Когда препятствие находится неподалеку, отраженные волны совершают обратное путешествие достаточно быстро и смешиваются с исходными волнами без образования эха. Если же препятствие удалено по меньшей мере на 15 метров, отраженные волны возвращаются уже после рассеяния падающих. В результате люди услышат повторенный звук, как если бы он шел со стороны препятствия. Инженеры-акустики должны проектировать зрительные и концертные залы с учетом эхообразования, добавляя звукопоглощающие элементы и устраняя поверхности с чрезмерной отражательной способностью.

Правило отражения

В этом эксперименте низкочастотные волны от звукогенератора проходят через стеклянную трубку А, отражаются от зеркала и входят в трубку В. Эксперимент доказывает, что угол отражения волны равен углу ее падения.

Днем - быстрее

Звук распространяется с большей скоростью в теплом воздухе у земли (рисунок под текстом) и замедляется, когда достигает более холодных верхних слоев атмосферы. Такое изменение температуры приводит к преломлению (отклонению) волны вверх.

Ночью - медленнее

Пониженные ночные температуры воздуха у поверхности земли замедляют прохождение звука (рисунок под текстом). В более теплых вышележащих слоях скорость звука увеличивается.

Звук переносится вместе с ветром

Скорость ветра на значительных высотах намного больше, чем вблизи земли. Когда звуковые волны распространяются от наземного источника, они путешествуют вместе с ветром. Наветренный слушатель будет слышать только слабый, едва различимый звук; подветренный слушатель услышит колокол на очень большом расстоянии.

КОНСУЛЬТАЦИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К ГИА-9 ПО ФИЗИКЕ

ОПОРНАЯ ШКОЛА № 000

ЗАНЯТИЕ №4 (17.01.13)

Часть №3

Качественные задачи

(задание 25)

Задание с развернутым ответом оценивается двумя экспертами с учетом правильности и полноты ответа.

За решение качественной задачи (№25 ) максимум 2 балла.

Задача №1

С высоты 1 м одновременно падают кусочек пробки и кусочек металла. Достигнут ли они поверхности земли одновременно? Силу трения о воздух не учитывать. Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Оба тела достигнут поверхности одновременно.

2. Оба тела достигнут поверхности одновременно, поскольку время падения зависит от высоты падения и ускорения свободного падения. И для кусочка пробки, и для кусочка металла эти величины одинаковы.

Задача №2

Движутся ли заряженные частицы в незаряженном проводнике в отсутствие электрического тока? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Движутся.

2. В отсутствии электрического тока заряженные частицы (электроны и ионы) движутся внутри незаряженного проводника, но это движение не упорядоченное, хаотическое тепловое. При таком движении не происходит переноса заряда из одной области проводника в другую.

Задача №3

Сплошному металлическому шару сообщают электрический заряд. Чему равно электрическое поле внутри этого шара? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Электрическое поле внутри заряженного проводящего шара равно нулю.

2. Если бы заряд, сообщаемый металлическому шару, распределился бы так, что внутри шара существовало бы электрическое поле, то это поле вызвало бы упорядоченное движение свободных частиц (электронов), которое привело бы к дальнейшему перераспределению заряда. Этот процесс завершился бы тогда, когда поле внутри проводника стало бы равным нулю.

Задача №4

Дима рассматривает красные розы через зеленое стекло. Какого цвета будут казаться ему розы? Объясните наблюдаемое явление.

Образец возможного решения.

1. Розы будут казаться черными.

2. Их цвет зависит от света, который попадает Диме в глаз. Красные розы поглощают все цвета, кроме красного, а красный цвет отражают. Зеленое стекло поглощает весь свет, кроме зеленого. Но зеленого цвета нет в свете, который отражают розы - они его поглотили. К Диме в глаза через зеленое стекло не попадает никакого света от красных роз - они кажутся черными.

Задача №5

В комнате на столе лежат пластмассовый и металлический шарики одинакового объема. Какой из шариков на ощупь кажется холоднее? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Металлический шарик на ощупь кажется холоднее.

2. Теплопроводность металлического шарика больше теплопроводности пластмассового. Теплоотвод от пальца к металлическому шарику происходит интенсивнее, это создает ощущение холода.

Задача №6

Как изменяется плотность атмосферы с увеличением высоты? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Плотность атмосферы с увеличением высоты уменьшается.

2. На молекулы газов, входящих в состав атмосферы Земли, действует сила тяжести. Из-за земного притяжения верхние слои атмосферы сжимают нижние, оказывая на них давление и увеличивая плотность.

Задача №7

Можно ли, находясь в вагоне с зашторенными окнами при полной звукоизоляции, с помощью каких-либо экспериментов определить, движется ли поезд равномерно и прямолинейно или покоится? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Нельзя.

2. Согласно принципу относительности, во всех инерциальных системах отсчета любые физические явления в одинаковых условиях протекают одинаково.

Задача №8

Может ли в безоблачную погоду возникнуть эхо в степи? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Не может.

2. Для возникновения эха необходимо наличие предметов, от которых отражался бы звук. Поэтому в степи эхо не возникает.

Задача №9

Кружка с водой плавает в кастрюле с водой. Закипит ли вода в кружке, если кастрюлю поставить на огонь? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Вода в кружке не закипит.

2. Вода в кружке нагреется до температуры кипения (100° С) , получая тепло от более горячей воды в кастрюле. Далее вода в кастрюле закипит, получая непрерывный приток тепла от более нагретого тела (нагретого пламенем дна кастрюли). Вода в кружке кипеть не будет, так как не будет притока тепла, необходимого для парообразования, из-за отсутствия перепада температур.

Задача №10

Можно ли набрать жидкость в шприц, находясь в космическом корабле в состоянии невесомости? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

2. При выдвижении поршня из шприца под ним возникает разрежение. Поскольку внутри космического корабля поддерживается постоянное давление, возникает разность внешнего давления и давления внутри шприца. Под действием внешнего давления жидкость войдет в шприц.

Задача №11

Какой корабль движется медленнее, нагруженный или ненагруженный, при одинаковой мощности двигателя? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Нагруженный корабль.

2. При одинаковой мощности двигателя скорость корабля обратно пропорциональна действующей силе. Сила сопротивления движению нагруженного корабля больше, чем ненагруженного, поскольку осадка нагруженного корабля больше, чем ненагруженного.

Задача №12

В сосуд с водой опущен кусок дерева. Как изменится при этом давление на дно сосуда, если вода из сосуда не выливается? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Увеличится.

2. При опускании в воду куска дерева уровень воды повысится. Поскольку давление воды на дно сосуда прямо пропорционально высоте ее столба, то оно возрастет.

Задача №13

Вследствие приплюснутости Земли на полюсах ускорение свободного падения в разных точках на поверхности Земли имеет неодинаковое значение. Можно ли обнаружить изменение веса тела, вызванное сплюснутостью Земли, установив очень точные пружинные весы сначала на полюсе Земли, а затем на ее экваторе? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

2. Принцип работы рычажных весов основан на уравновешивании груза на коромысле при помощи гирь-разновесов. Так как при перемещении с полюса Земли на ее экватор изменится не только вес исследуемого тела, но и вес гирь, то обнаружить изменение веса тела с помощью таких весов невозможно.

Задача №14

Имеется тонкая собирающая линза и предмет, представляющий собой светящуюся точку, находящуюся на главной оптической оси этой линзы. Точку перемещают вдоль главной оптической оси, располагая на различном расстоянии от линзы, но ни разу не помещая ее в фокус линзы. Всегда ли изображение светящейся точки, получаемое с помощью этой линзы, можно отыскать с помощью экрана, устанавливая его по другую сторону от линзы? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Нет, не всегда. При некоторых положениях светящейся точки ее изображение на экране получить не удастся.

2. Если расстояние от собирающей линзы до светящейся точки будет меньше ее фокусного расстояния, то изображение предмета, получаемое с помощью этой линзы, будет мнимым, т. е. Будет находиться с той же стороны от линзы, что и светящаяся точка.

Задача №15

Имеется тонкая рассеивающая линза и предмет, представляющий собой светящуюся точку, находящуюся на главной оптической оси этой линзы. Точку перемещают вдоль главной оптической оси, располагая на различном расстоянии от линзы. Можно ли получить с помощью этой линзы изображение светящейся точки, устанавливая экран по другую сторону от линзы? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Нет, изображение светящейся точки на экране получить невозможно.

2. Изображение светящейся точки, получаемое с помощью рассеивающей линзы, всегда мнимое, т. е. расположено с той же стороны от линзы, что и предмет.

Задача №16

Капля маслянистой жидкости попадает на поверхность воды и растекается, образуя тонкую пленку. Обязательно ли эта пленка закроет всю поверхность воды? Ответ поясните.

Образец возможного решения.

1. Не обязательно. Масляная пленка может не закрыть всю поверхность воды.

2. Тонкая пленка будет растекаться по поверхности воды только до определенных пределов, так как толщина пленки не может быть меньше диаметра молекул маслянистой жидкости. Если площадь поверхности воды больше максимально возможного размера масляного пятна, то пленка не закроет всю поверхность воды, если меньше - то закроет.

Задача №17

В какую погоду - тихую или ветреную - человек переносит мороз легче?

Образец возможного решения.

1. В тихую погоду мороз переносится легче.

2. Ощущение большего или меньшего холода связано с интенсивностью передачи тепла телом в окружающую среду. В ветреную погоду от лица за одно и то же время отнималось гораздо больше тепла, чем в тихую. В тихую погоду образующийся у поверхности лица слой теплого влажного воздуха не так быстро сменяется новой порцией холодного воздуха.

Задачи для самостоятельного решения

1. Каким пятном (темным или светлым) кажется водителю ночью в свете фар его автомобиля лужа на неосвещенной дороге? Ответ поясните.

2. Что кажется темнее: черный бархат или черный шелк? Ответ поясните.

3. Лодка плавает в небольшом бассейне. Как изменится уровень воды в бассейне, если из лодки выложить на поверхность воды спасательный круг? Ответ поясните.

4. Алюминиевый и стальной шары имеют одинаковую массу. Какой из них легче поднять в воде? Ответ поясните.

5. Когда на открытой волейбольной площадке стало жарко, спортсмены перешли в прохладный спортивный зал. Придется ли им подкачивать мяч или, наоборот, выпускать из мяча часть воздуха? Ответ поясните.

6. Камень лежит на дне сосуда, полностью погруженный в воду. Как изменится сила давления камня на дно, если сверху налить керосин? Ответ поясните.

7. Два ученика одновременно измеряли атмосферное давление с помощью барометра : один, находясь в школьном дворе под открытым небом, другой - в кабинете физики на пятом этаже. Одинаковыми ли будут показания барометров? Если нет, то какой барометр покажет большее значение атмосферного давления? Ответ поясните.

8. Можно ли экраны в кинотеатрах делать зеркальными? Ответ поясните.

ок
1. звук представляет собой волну, поэтому для него характерны все волновые соотношения, в том числе и
v = лямбда*ню, лямбда - длина волны, расстояние между соседними максимуми или минимуми, ню - частота (количество достижения максимума(минисума) в ед времени) - определения не точные... так, "на глаз"
Отсюда чисто логически выводится, что их произведение - скорость. Для точного определения можно взять любой учебник по волновой механике.

2. В системе отсчета, связанной с Землей звук представляет собой сферическую волну и распространяется во все стороны со скоростью Vs.
Перейдем в систему отсчета, связанную с пилотом. В ней каждой части этой волны добавится скорость V > Vs, направленная, от пилота. => пилот никогда ее не услышит.

4. Здесь у меня есть смутное подозрение, что преодаление звукового (v~300м/с для воздуха) барьера сопровождается "хлопком". Но теорией не поделюсь

6. просто частота мохания крыльями некоторых насекомых попадает в пределы восприимчивости человеческого уха (кажется 10 - 20000 Гц)

9. Эхо - это отражение звуковых волн от какого-либо удаленного предмета. В горах эхо может быть многократным. тк звук может отражаться от нескольких поверхностей и возвращаться с разной задержкой. В степи эха быть не может, тк звуку не от чего отражаться (кроме пола, но тут человек не различит эти два звука как разные, тк человек различает два сигнала как разные при задержке более 50 мс)

10. Если здесь имеется в виду вербальная речь, то она невозможна. Звук представляет собой колебание в некоторой среде. Хотя нет. можно возбуждать волны, соответствующих восприимчивому звуку частот, в камне, составляющем поверхность Луны. То есть если стучать молотком по камню, в вакууме ты ничего не услышишь, а если приложиться шлемом к камню, то очень даже может быть.

11. Как я понимаю, войлок - звукопоглощающий материал. Возможно, с целью избежания эффекта рупора.

12. Логично было бы предположить, что отражение от чистых стен и пола происходит лучше и "правильнее", чем от людей. Под "правильнее" я понимаю что волна не "запутывается" в переплетении людских тел, а распространяется свободно

14. Не помню, что такое камертон и где у него ящик, но.... скорее всего ящик представляет собой объемный резонатор, т.е. в нем сохраняются только те колебания, для которых в "стороне" этого ящика укладывается целое число полуволн.

15. Рупор должен быть сделан из хорошо отражающего материала. По сути он представляет из себя то же, что и собирающая линза. То есть, пусть в начале у нас есть волна интенсивности I, которая расходится на все 4pi. Таким образом, интенсивность в угле. равном одному стерадиану равна I/4pi. После прохождения рупора волна распространяется под каким-то углом омега < 4pi, поэтому получается интенсивность звука I/омега. Отношение сигналов без и с рупором пропорционально какой-то там степени 4pi/омега.

16. Опять же эффект собирающей линзы. звук представляет собой волну. Подставляя руку мы создаем что-то вроде сферического зеркала, которое отражает волну в ухо =), причем мы "настраиваем" руку таким образом, чтобы фокус попадал на барабанную перепонку.

18. Как известно, летучие мыши воспринимают нашу реальность через звук, т.е. они испустают некоторый звук, а потом улавливают его отражение от различных поверхностей и таким образом получают представление о расстоянии до различных предметов. В таком случае, для того, чтобы "оглядеться" мышам необходимо, чтобы была возможность распространять звуковую волну на наибольший телесный угол. Для таких целей удобнее всего сесть на какую-нибуть маленькую площадку, чему вполне соответствует человеческая голова.

19. Чем больше частота колебаний, тем выше получается звук. Если сравнить звук, издаваемый при полете комара, мухи и шмеля, а также принять примерное равенство размаха крыльев, то можно утверждать, что быстрее всех мохает крыльями комар, потом муха, и, наконец, шмель.