02.07.2020

Paano naglalakbay ang tunog sa tubig. Ang pagpapalaganap ng tunog at pagkarinig sa tubig. Graphic na representasyon ng isang invisible wave


SPEARFISHING

Pagpapalaganap ng tunog sa tubig .

Ang tunog ay naglalakbay ng limang beses na mas mabilis sa tubig kaysa sa hangin. average na bilis katumbas ng 1400 - 1500 m/sec (ang bilis ng tunog sa hangin ay 340 m/sec). Mukhang nagpapabuti din ang audibility sa tubig. Sa katunayan, ito ay malayo sa kaso. Pagkatapos ng lahat, ang lakas ng tunog ay hindi nakasalalay sa bilis ng pagpapalaganap, ngunit sa amplitude ng mga vibrations ng tunog at ang kakayahang pang-unawa ng mga organo ng pandinig. Sa kuhol panloob na tainga Ang organ ng Corti ay matatagpuan at binubuo ng mga auditory cell. Ang mga sound wave ay nag-vibrate sa eardrum auditory ossicles at ang lamad ng organ ng Corti. Mula sa mga selula ng buhok ng huli, na nakikita ang mga panginginig ng boses, ang pagpapasigla ng nerbiyos ay napupunta sa sentro ng pandinig na matatagpuan sa temporal na lobe utak.

Ang sound wave ay maaaring pumasok sa panloob na tainga ng tao sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng air conduction sa pamamagitan ng external auditory canal, eardrum at auditory ossicles ng middle ear, at sa pamamagitan ng pagpapadaloy ng buto- panginginig ng boses ng mga buto ng bungo. Sa ibabaw, nangingibabaw ang pagpapadaloy ng hangin, at sa ilalim ng tubig, nangingibabaw ang pagpapadaloy ng buto. Ang simpleng karanasan ay nakakumbinsi sa atin tungkol dito. Takpan ang magkabilang tainga gamit ang iyong mga palad. Sa ibabaw, ang audibility ay lalala nang husto, ngunit sa ilalim ng tubig hindi ito sinusunod.

Kaya, sa ilalim ng tubig, ang mga tunog ay pangunahing nakikita sa pamamagitan ng pagpapadaloy ng buto. Theoretically, ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang acoustic resistance ng tubig ay lumalapit sa acoustic resistance ng tissue ng tao. Samakatuwid, ang pagkawala ng enerhiya sa panahon ng paglipat ng mga sound wave mula sa tubig patungo sa mga buto ng ulo ng isang tao ay mas mababa kaysa sa hangin. Ang pagpapadaloy ng hangin ay halos nawawala sa ilalim ng tubig, dahil ang panlabas na auditory canal ay puno ng tubig, at ang isang maliit na layer ng hangin malapit sa eardrum ay mahinang nagpapadala ng mga tunog na panginginig ng boses.

Ipinakita ng mga eksperimento na ang conductivity ng buto ay 40% na mas mababa kaysa sa air conductivity. Samakatuwid, ang audibility sa ilalim ng tubig ay karaniwang lumalala. Ang saklaw ng audibility na may bone conduction ng tunog ay hindi nakasalalay sa lakas kundi sa tonality: mas mataas ang tono, mas malayo ang tunog na naririnig.

Ang mundo sa ilalim ng dagat para sa mga tao ay isang mundo ng katahimikan, kung saan walang mga kakaibang ingay. Samakatuwid, ang pinakasimpleng mga signal ng tunog ay maaaring makita sa ilalim ng tubig sa malaking distansya. Ang isang tao ay nakarinig ng isang suntok sa isang metal canister na nahuhulog sa tubig sa layo na 150-200 m, isang kalansing sa 100 m, isang kampanilya sa 60 m.

Ang mga tunog na ginawa sa ilalim ng tubig ay karaniwang hindi naririnig sa ibabaw, tulad ng mga tunog mula sa labas ay hindi maririnig sa ilalim ng tubig. Upang makita ang mga tunog sa ilalim ng tubig, dapat ay bahagyang nalubog ka. Kung papasok ka sa tubig hanggang sa iyong mga tuhod, magsisimula kang makadama ng isang tunog na hindi pa naririnig noon. Habang sumisid ka, tumataas ang volume. Ito ay maririnig lalo na kapag ang ulo ay nakalubog.

Upang magpadala ng mga signal ng tunog mula sa ibabaw, dapat mong ibaba ang pinagmumulan ng tunog sa tubig nang hindi bababa sa kalahati, at magbabago ang lakas ng tunog. Ang oryentasyon sa ilalim ng tubig sa pamamagitan ng tainga ay napakahirap. Sa hangin, dumarating ang tunog sa isang tainga nang 0.00003 segundo nang mas maaga kaysa sa isa pa. Pinapayagan ka nitong matukoy ang lokasyon ng pinagmulan ng tunog na may error na 1-3° lamang. Sa ilalim ng tubig, ang tunog ay sabay-sabay na nakikita ng parehong mga tainga at samakatuwid ay malinaw, direksyon na pang-unawa ay hindi nangyayari. Ang error sa oryentasyon ay maaaring 180°.

Sa isang espesyal na idinisenyong eksperimento, lamang magkahiwalay na baga mga maninisid pagkatapos ng mahabang paglibot at... Ang mga paghahanap ay napunta sa lokasyon ng pinagmulan ng tunog, na matatagpuan 100-150 m mula sa kanila. Nabanggit na ang sistematikong pagsasanay sa loob ng mahabang panahon ay ginagawang posible na bumuo ng kakayahang mag-navigate nang tumpak sa pamamagitan ng tunog sa ilalim ng tubig. Gayunpaman, sa sandaling huminto ang pagsasanay, ang mga resulta nito ay walang bisa.

Pagpapadala ng tunog

Huwag isipin na ang tunog ay ipinapadala lamang sa pamamagitan ng hangin. Maaari itong dumaan sa iba pang mga sangkap - gas, likido, kahit solid. Sa tubig, ang tunog ay naglalakbay nang higit sa apat na beses na mas mabilis kaysa sa hangin.

Kung nagdududa ka na ang tunog ay maaaring maipadala sa pamamagitan ng tubig, tanungin ang mga manggagawa na kailangang bumisita sa mga istruktura sa ilalim ng dagat: kukumpirmahin nila sa iyo na ang mga tunog sa baybayin ay malinaw na maririnig sa ilalim ng tubig.

At matututuhan mo mula sa mga mangingisda na ang mga isda ay nagkakalat sa kaunting kahina-hinalang ingay sa dalampasigan.

Ang mga siyentipiko 200 taon na ang nakalilipas ay tumpak na nasukat kung gaano kabilis ang paglalakbay ng tunog sa ilalim ng tubig. Ginawa ito sa isa sa mga lawa ng Switzerland - Geneva. Dalawang physicist ang sumakay sa mga bangka at nagmaneho ng halos tatlong kilometro mula sa isa't isa. Mula sa gilid ng isang bangka ay may nakasabit na kampana sa ilalim ng tubig, na maaaring hampasin ng martilyo na may mahabang hawakan. Ang hawakan na ito ay konektado sa isang aparato para sa pag-aapoy ng pulbura sa isang maliit na mortar na naka-mount sa busog ng bangka: kasabay ng pagtama ng kampana, ang pulbura ay sumiklab, at isang maliwanag na flash ang nakikita sa buong paligid. Ang flash na ito, siyempre, ay maaaring nakita ng physicist na nakaupo sa ibang bangka at nakikinig sa tunog ng isang kampana sa pamamagitan ng isang tubo na ibinaba sa ilalim ng tubig. Sa pamamagitan ng pagkaantala ng tunog kumpara sa flash, natukoy kung gaano karaming segundo ang tunog ay tumakbo sa tubig mula sa isang bangka patungo sa isa pa. Sa pamamagitan ng naturang mga eksperimento ay natagpuan na ang tunog ay naglalakbay sa tubig sa humigit-kumulang 1,440 m bawat segundo.

Ang mga hard elastic na materyales, tulad ng cast iron, kahoy, buto, ay nagpapadala ng tunog nang mas mahusay at mas mabilis. Ilagay ang iyong tainga sa dulo ng isang mahabang kahoy na beam o log at hilingin sa isang kaibigan na pindutin ang kabilang dulo gamit ang isang stick, makakarinig ka ng booming na tunog ng impact na ipinapadala sa buong haba ng beam. Kung ang paligid ay sapat na tahimik at walang kakaibang ingay na nakakasagabal, maaari mo ring marinig ang pagtiktik ng orasan na nakalagay sa kabilang dulo sa pamamagitan ng sinag. Ang tunog ay naililipat din nang maayos sa pamamagitan ng mga bakal na riles o beam, sa pamamagitan ng mga tubo ng cast iron, at sa pamamagitan ng lupa. Ang paglalagay ng iyong tainga sa lupa, maririnig mo ang pagtapak ng mga paa ng mga kabayo bago pa ito dumating sa hangin; at ang mga tunog ng mga putok ng kanyon ay naririnig sa ganitong paraan mula sa malayong mga baril, ang dagundong nito ay hindi naririnig sa lahat sa himpapawid. Ang mga nababanat na solid na materyales ay nagpapadala ng tunog nang napakahusay; malambot na tisyu, maluwag, hindi nababanat na mga materyales ay nagpapadala ng tunog nang napakahina - "sinisipsip" nila ito. Ito ang dahilan kung bakit nagsabit sila ng makapal na kurtina sa mga pinto kung nais nilang pigilan ang tunog na makarating sa susunod na silid. Ang mga carpet, upholstered na kasangkapan, at damit ay nakakaapekto sa tunog sa katulad na paraan.

Ang tekstong ito ay isang panimulang fragment. Mula sa libro Pinakabagong libro katotohanan. Tomo 3 [Physics, chemistry and technology. Kasaysayan at arkeolohiya. Miscellaneous] may-akda Kondrashov Anatoly Pavlovich

Mula sa aklat na Physics sa bawat hakbang may-akda Perelman Yakov Isidorovich

Bilis ng tunog Napanood mo na ba ang isang mangangahoy na nagpuputol ng puno mula sa malayo? O marahil ay napanood mo ang isang karpintero na nagtatrabaho sa malayo, na nagmartilyo sa mga pako? Maaaring napansin mo ang isang kakaibang bagay: ang suntok ay hindi nangyayari kapag ang palakol ay bumagsak sa isang puno o

Mula sa aklat na Movement. Init may-akda Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Ang kapangyarihan ng tunog Paano humihina ang tunog sa layo? Sasabihin sa iyo ng isang physicist na ang tunog ay nabubulok "kabaligtaran bilang parisukat ng distansya." Nangangahulugan ito ng sumusunod: para marinig ang tunog ng kampana sa triple distance na kasing lakas ng sa isang distansya, kailangan mong sabay-sabay.

Mula sa aklat na NIKOLA TESLA. LECTURES. MGA ARTIKULO. ni Tesla Nikola

Bilis ng tunog Hindi na kailangang matakot sa kulog pagkatapos kumikidlat. Marahil ay narinig mo na ang tungkol dito. At bakit? Ang katotohanan ay ang liwanag ay naglalakbay nang walang kapantay na mas mabilis kaysa sa tunog—halos kaagad. Ang kulog at kidlat ay nangyayari sa parehong sandali, ngunit nakikita natin ang kidlat

Mula sa aklat na Para sa mga batang pisiko [Mga Eksperimento at libangan] may-akda Perelman Yakov Isidorovich

Sound timbre Nakita mo na kung paano nakatutok ang isang gitara - hinihila ang string papunta sa mga peg. Kung ang haba ng string at ang antas ng pag-igting ay pipiliin, ang string ay gagawa ng isang napaka-tiyak na tono kapag hinawakan. Kung, gayunpaman, makikinig ka sa tunog ng string sa pamamagitan ng pagpindot dito sa iba't ibang lugar -

Mula sa aklat na What the Light Tells About may-akda Suvorov Sergei Georgievich

Enerhiya ng tunog Ang lahat ng mga particle ng hangin na nakapalibot sa isang tunog na katawan ay nasa isang estado ng panginginig ng boses. Gaya ng nalaman natin sa Kabanata V, nag-ooscillating ayon sa batas ng sine materyal na punto ay may tiyak at hindi nagbabagong kabuuang enerhiya.Kapag ang oscillating point ay pumasa sa posisyon

Mula sa aklat na How to Understand the Complex Laws of Physics. 100 simple at masaya na mga eksperimento para sa mga bata at kanilang mga magulang may-akda Dmitriev Alexander Stanislavovich

Paghina ng tunog na may distansya Mula sa isang tunog na instrumento, ang isang sound wave ay kumakalat, siyempre, sa lahat ng direksyon. Siyempre, ang enerhiya ng tunog na dumadaan sa unang globo ay dadaan din sa pangalawang spherical

Mula sa aklat na Interstellar: the science behind the scenes may-akda Thorne Kip Stephen

Reflection ng Tunog Sa seksyong ito ay ipagpalagay natin na ang wavelength ng sound wave ay sapat na maliit at, samakatuwid, ang tunog ay naglalakbay sa mga sinag. Ano ang mangyayari kapag ang isang sound beam ay nahulog mula sa hangin papunta sa isang solidong ibabaw? Ito ay malinaw na sa kasong ito ay may pagmuni-muni

Mula sa aklat ng may-akda

PAGTUKLAS NG MGA HINDI INAASAHANG PAG-AARI NG ATMOSPHERE - MGA KAKAIBANG EKSPERIMENTO - PAGPAPAHAYAG NG ENERHIYA NG KURYENTE SA PAMAMAGITAN NG ISANG WIRE WIRE WIRE WIRE WIRE - TRANSMISSION THROUGH THE EARTH WIRE KAHIT ALL Ang isa pa sa mga kadahilanang ito ay naabot ko ang pagsasakatuparan. enerhiyang elektrikal

Mula sa aklat ng may-akda

TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY WALANG WIRE* Sa pagtatapos ng 1898, ang sistematikong pagsasaliksik na isinagawa sa loob ng maraming taon upang mapabuti ang paraan ng pagpapadala ng elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng natural na midyum ay humantong sa akin sa pag-unawa sa tatlong mahahalagang pangangailangan; Una -

Mula sa aklat ng may-akda

Mula sa aklat ng may-akda

Ang paghahatid ng tunog sa pamamagitan ng radio Tube generator, ang diagram kung saan ay ipinapakita sa Fig. 24, ay bumubuo ng mga radio emissions na may hindi nagbabagong mga parameter. Gumawa tayo ng isang maliit na karagdagan dito: ikonekta ito sa circuit na nagbibigay ng boltahe sa grid ng electron tube sa pamamagitan ng induction

Mula sa aklat ng may-akda

48 Paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng materya Para sa eksperimento na kailangan natin: isang dosenang ruble coins. Nakatagpo na tayo ng iba't ibang alon. Narito ang isa pang lumang eksperimento na mukhang medyo nakakatawa at nagpapakita kung paano dumaan ang isang alon sa isang bagay. Kumuha ng maliit na pagbabago - mga barya, halimbawa

Mula sa aklat ng may-akda

30. Pagpasa ng Mga Mensahe sa Nakaraan Isang Set ng Mga Panuntunan para sa Manonood Bago pa man idirekta ni Christopher Nolan ang Interstellar at muling isagawa ang script, sinabi sa akin ng kanyang kapatid na si Jonah ang tungkol sa isang hanay ng mga panuntunan upang mapanatili ang isang science fiction na pelikula sa tamang antas.

Mula sa aklat ng may-akda

Kabanata 30. Pagpasa ng mga Mensahe sa Nakaraan Para sa kung paano iniisip ng mga modernong pisiko ang paglalakbay pabalik sa panahon sa apat na dimensyon ng espasyo-oras nang walang bulto, tingnan ang huling kabanata ng aklat na “Black Holes and Time Folds” [Thorne 2009], chap.

Mula sa aklat ng may-akda

Kabanata 30. Pagpapadala ng mga mensahe sa nakaraan Sa maramihan, gayundin sa ating brane, ang mga posisyon sa espasyo-oras kung saan ang mga mensahe ay maaaring ipadala at anumang bagay ay maaaring ilipat ay nililimitahan ng batas na nagsasabing: walang maaaring gumalaw nang mas mabilis kaysa sa liwanag . Mag-aral

Kabilang sa mga pangunahing batas ng pagpapalaganap ng tunog ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon nito sa mga hangganan ng iba't ibang media, gayundin ang diffraction ng tunog at pagkalat nito sa pagkakaroon ng mga hadlang at inhomogeneities sa medium at sa mga interface sa pagitan ng media.

Ang saklaw ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng sound absorption factor, iyon ay, ang hindi maibabalik na paglipat ng enerhiya ng sound wave sa iba pang mga uri ng enerhiya, sa partikular na init. Isang mahalagang kadahilanan ay din ang direksyon ng radiation at ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog, na depende sa daluyan at sa partikular na estado nito.

Mula sa pinagmulan ng tunog, ang mga acoustic wave ay kumakalat sa lahat ng direksyon. Kung ang isang sound wave ay dumaan sa isang medyo maliit na butas, pagkatapos ay kumakalat ito sa lahat ng direksyon, at hindi naglalakbay sa isang direktang sinag. Halimbawa, ang mga tunog ng kalye na tumatagos sa isang bukas na bintana patungo sa isang silid ay maririnig sa lahat ng mga punto, at hindi lamang sa tapat ng bintana.

Ang likas na katangian ng pagpapalaganap ng mga sound wave na malapit sa isang balakid ay nakasalalay sa ugnayan sa pagitan ng laki ng balakid at ang haba ng daluyong. Kung ang laki ng balakid ay maliit kumpara sa haba ng daluyong, kung gayon ang alon ay dumadaloy sa paligid ng balakid na ito, na kumakalat sa lahat ng direksyon.

Ang mga alon ng tunog, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na direksyon, iyon ay, sila ay na-refracted. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Ito ay depende sa kung aling medium ang tunog ay tumagos kung saan. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw, at kabaliktaran.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang daan, ang mga sound wave ay makikita mula dito ayon sa isang mahigpit na tinukoy na panuntunan - ang anggulo ng pagmuni-muni katumbas ng anggulo pagbagsak - ang konsepto ng echo ay konektado dito. Kung ang tunog ay makikita mula sa ilang mga ibabaw sa iba't ibang mga distansya, maraming mga dayandang ang magaganap.

Ang tunog ay naglalakbay sa anyo ng isang diverging spherical wave na pumupuno sa mas malaking volume. Habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle ng medium at nawawala ang tunog. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto natin, halimbawa, na marinig, inilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumagamit ng megaphone.

Ang diffraction, iyon ay, ang baluktot ng mga sound ray, ay may malaking impluwensya sa hanay ng pagpapalaganap ng tunog. Kung mas heterogenous ang medium, mas baluktot ang sound beam at, nang naaayon, mas maikli ang sound propagation range.

Pagpapalaganap ng tunog

Ang mga sound wave ay maaaring maglakbay sa hangin, gas, likido at mga solido. Ang mga alon ay hindi lumilitaw sa walang hangin na espasyo. Madali itong i-verify mula sa simpleng karanasan. Kung ang isang electric bell ay inilagay sa ilalim ng isang airtight cap kung saan ang hangin ay inilikas, hindi kami makakarinig ng anumang tunog. Ngunit sa sandaling mapuno ng hangin ang takip, isang tunog ang nangyayari.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng oscillatory motions mula sa particle hanggang particle ay depende sa medium. Noong sinaunang panahon, inilagay ng mga mandirigma ang kanilang mga tainga sa lupa at sa gayon ay nakita ang mga kabalyero ng kalaban nang mas maaga kaysa sa hitsura nito. At ang sikat na siyentipiko na si Leonardo da Vinci ay sumulat noong ika-15 siglo: "Kung ikaw, sa dagat, ibababa ang butas ng isang tubo sa tubig, at ilagay ang kabilang dulo nito sa iyong tainga, maririnig mo ang ingay ng mga barko. malayo sayo."

Ang bilis ng tunog sa hangin ay unang nasukat noong ika-17 siglo ng Milan Academy of Sciences. Ang isang kanyon ay na-install sa isa sa mga burol, at isang poste ng pagmamasid ay matatagpuan sa kabilang banda. Ang oras ay naitala pareho sa sandali ng pagbaril (sa pamamagitan ng flash) at sa sandaling natanggap ang tunog. Batay sa distansya sa pagitan ng observation point at ng baril at ang oras ng pinagmulan ng signal, ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay hindi na mahirap kalkulahin. Ito ay naging katumbas ng 330 metro bawat segundo.

Ang bilis ng tunog sa tubig ay unang nasukat noong 1827 sa Lake Geneva. Ang dalawang bangka ay matatagpuan 13,847 metro ang layo mula sa isa't isa. Sa una, isang kampanilya ang isinabit sa ilalim, at sa pangalawa, isang simpleng hydrophone (sungay) ang ibinaba sa tubig. Sa unang bangka, sinunog ang pulbura kasabay ng pagtunog ng kampana; sa pangalawa, sinimulan ng tagamasid ang stopwatch sa sandali ng flash at nagsimulang maghintay para dumating ang sound signal mula sa kampana. Ito ay lumabas na ang tunog ay naglalakbay nang higit sa 4 na beses na mas mabilis sa tubig kaysa sa hangin, i.e. sa bilis na 1450 metro bawat segundo.

Bilis ng tunog

Kung mas mataas ang pagkalastiko ng daluyan, mas malaki ang bilis: sa goma 50, sa hangin 330, sa tubig 1450, at sa bakal - 5000 metro bawat segundo. Kung kami, na nasa Moscow, ay maaaring sumigaw nang napakalakas na ang tunog ay umabot sa St. sa loob ng dalawang minuto.

Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog ay naiimpluwensyahan ng estado ng parehong daluyan. Kapag sinabi natin na ang tunog ay naglalakbay sa tubig sa bilis na 1450 metro bawat segundo, hindi ito nangangahulugan na sa anumang tubig at sa ilalim ng anumang mga kondisyon. Sa pagtaas ng temperatura at kaasinan ng tubig, pati na rin sa pagtaas ng lalim, at samakatuwid presyon ng hydrostatic tumataas ang bilis ng tunog. O kunin natin ang bakal. Dito, din, ang bilis ng tunog ay nakasalalay sa parehong temperatura at kalidad na komposisyon ng bakal: kung mas maraming carbon ang nilalaman nito, mas mahirap ito, at mas mabilis na naglalakbay ang tunog dito.

Kapag nakakatugon sa isang balakid sa kanilang paraan, ang mga sound wave ay makikita mula dito nang mahigpit isang tiyak na tuntunin: Ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw. Ang mga sound wave na nagmumula sa hangin ay halos ganap na masasalamin paitaas mula sa ibabaw ng tubig, at ang mga sound wave na nagmumula sa isang pinagmumulan na matatagpuan sa tubig ay makikita pababa mula dito.

Ang mga sound wave, na tumagos mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay lumihis mula sa kanilang orihinal na posisyon, i.e. repraksyon. Ang anggulo ng repraksyon ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw. Depende ito sa kung anong medium ang tumatagos sa tunog. Kung ang bilis ng tunog sa pangalawang daluyan ay mas malaki kaysa sa una, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay magiging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw at vice versa.

Sa himpapawid, ang mga sound wave ay nagpapalaganap sa anyo ng isang diverging spherical wave, na pumupuno ng mas malaking volume, habang ang mga particle vibrations na dulot ng mga sound source ay ipinapadala sa air mass. Gayunpaman, habang tumataas ang distansya, humihina ang mga vibrations ng mga particle. Ito ay kilala na upang madagdagan ang saklaw ng paghahatid, ang tunog ay dapat na puro sa isang naibigay na direksyon. Kapag gusto nating marinig ng mabuti, ilalagay natin ang ating mga palad sa ating mga bibig o gumamit ng megaphone. Sa kasong ito, ang tunog ay mas mababawasan, at ang mga sound wave ay lalakbay pa.

Habang tumataas ang kapal ng pader, tumataas ang soundlocation sa mababang gitnang frequency, ngunit ang "insidious" coincidence resonance, na nagiging sanhi ng strangulation ng soundlocation, ay nagsisimulang magpakita mismo sa mas mababang frequency at sumasaklaw sa mas malawak na lugar.

Ang tunog sa tubig ay hinihigop nang daan-daang beses na mas mababa kaysa sa hangin. Gayunpaman, ang pakikinig sa kapaligiran ng tubig ay mas masahol kaysa sa kapaligiran. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaibang pang-unawa ng tao sa tunog. Sa hangin, ang tunog ay nakikita sa dalawang paraan: ang paghahatid ng mga panginginig ng hangin sa eardrum ng mga tainga (air conduction) at ang tinatawag na bone conduction, kapag ang mga sound vibrations ay nakikita at ipinapadala sa hearing aid ng mga buto ng bungo.

Depende sa uri ng kagamitan sa pag-dive, nakikita ng maninisid ang tunog sa tubig na may nangingibabaw na air o bone conduction. Ang pagkakaroon ng isang volumetric na helmet na puno ng hangin ay nagpapahintulot sa iyo na makita ang tunog sa pamamagitan ng air conduction. Gayunpaman, ang isang makabuluhang pagkawala ng enerhiya ng tunog ay hindi maiiwasan bilang isang resulta ng pagmuni-muni ng tunog mula sa ibabaw ng helmet.

Kapag bumababa nang walang kagamitan o sa kagamitan na may mahigpit na helmet, nangingibabaw ang pagpapadaloy ng buto.

Ang isang tampok ng sound perception sa ilalim ng tubig ay ang pagkawala ng kakayahang matukoy ang direksyon ng pinagmulan ng tunog. Ito ay dahil sa katotohanan na organ ng tao Ang pandinig ay iniangkop sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa hangin at tinutukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog dahil sa pagkakaiba sa oras ng pagdating ng sound signal at ang relatibong antas ng sound pressure na nakikita ng bawat tainga. Salamat sa device auricle ang isang tao sa himpapawid ay maaaring matukoy kung saan ang pinagmumulan ng tunog - sa harap o likod, kahit na may isang tainga. Sa tubig, iba ang nangyayari. Ang bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa tubig ay 4.5 beses na mas malaki kaysa sa hangin. Samakatuwid, ang pagkakaiba sa oras ng pagtanggap ng signal ng tunog ng bawat tainga ay nagiging napakaliit na halos imposible upang matukoy ang direksyon ng pinagmulan ng tunog.

Kapag gumagamit ng matigas na helmet bilang bahagi ng kagamitan, ang posibilidad na matukoy ang direksyon ng pinagmumulan ng tunog ay ganap na hindi kasama.

Biological na epekto ng mga gas sa katawan ng tao

Tanong tungkol sa biyolohikal na epekto ang mga gas ay hindi itinakda ng pagkakataon at dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng pagpapalitan ng gas sa panahon ng paghinga ng tao sa ilalim ng normal na mga kondisyon at tinatawag na hyperbaric na mga kondisyon (i.e. sa ilalim ng altapresyon) ay makabuluhang naiiba.

Nabatid na ang ordinaryong hangin sa atmospera na ating nilalanghap ay hindi angkop para sa paghinga ng mga piloto sa mga high-altitude na flight. Nakikita rin nito ang limitadong paggamit sa paghinga ng mga maninisid. Kapag bumababa sa lalim ng higit sa 60 m, ito ay pinalitan ng mga espesyal na halo ng gas.

Isaalang-alang natin ang mga pangunahing katangian ng mga gas, na, tulad ng sa purong anyo, at kasama ng iba, ay ginagamit para sa paghinga ng mga maninisid.

Ang komposisyon ng hangin ay isang halo ng iba't ibang mga gas. Ang mga pangunahing bahagi ng hangin ay: oxygen - 20.9%, nitrogen - 78.1%, carbon dioxide - 0.03%. Bilang karagdagan, ang hangin ay naglalaman ng maliit na dami ng argon, hydrogen, helium, neon, at singaw ng tubig.

Ang mga gas na bumubuo sa atmospera ay maaaring hatiin sa tatlong grupo ayon sa epekto nito sa katawan ng tao: oxygen - ay patuloy na natupok upang "mapanatili ang lahat ng proseso ng buhay; nitrogen, helium, argon, atbp. - huwag lumahok sa gas exchange; carbon dioxide - habang tumaas na konsentrasyon nakakapinsala sa katawan.

Oxygen(O2) ay isang walang kulay, walang lasa at walang amoy na gas na may density na 1.43 kg/m3. Ito ay pinakamahalaga para sa mga tao bilang isang kalahok sa lahat ng mga proseso ng oxidative sa katawan. Sa panahon ng proseso ng paghinga, ang oxygen sa baga ay pinagsama sa hemoglobin sa dugo at ipinamamahagi sa buong katawan, kung saan ito ay patuloy na natupok ng mga selula at tisyu. Ang isang break sa supply o kahit na pagbaba ng supply nito sa mga tisyu ay nagdudulot ng gutom sa oxygen, na sinamahan ng pagkawala ng malay, at sa malubhang kaso- pagtigil ng aktibidad sa buhay. Maaaring mangyari ang kundisyong ito kapag bumababa ang nilalaman ng oxygen sa inspiradong hangin habang normal na presyon mas mababa sa 18.5%. Sa kabilang banda, kapag ang nilalaman ng oxygen sa inhaled mixture ay tumaas o kapag humihinga sa ilalim ng presyon na lumampas sa pinapayagang limitasyon, ang oxygen ay nagpapakita. nakakalason na katangian- nangyayari ang pagkalason sa oxygen.

Nitrogen(N) - isang walang kulay, walang amoy at walang lasa na gas na may density na 1.25 kg/m3, ang pangunahing bahagi ng hangin sa atmospera sa pamamagitan ng dami at masa. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay physiologically neutral at hindi nakikibahagi sa metabolismo. Gayunpaman, habang tumataas ang presyon kasabay ng pagtaas ng lalim ng paglulubog ng maninisid, humihinto ang nitrogen sa pagiging neutral at sa lalim na 60 metro o higit pa ay nagpapakita ng binibigkas na mga katangian ng narcotic.

Carbon dioxide(CO2) ay isang walang kulay na gas na may acidic na lasa. Ito ay 1.5 beses na mas mabigat kaysa sa hangin (density 1.98 kg/m3), at samakatuwid ay maaaring maipon sa ibabang bahagi ng sarado at mahinang bentilasyong mga silid.

Ang carbon dioxide ay nabuo sa mga tisyu bilang panghuling produkto mga proseso ng oxidative. Ang isang tiyak na halaga ng gas na ito ay palaging naroroon sa katawan at kasangkot sa regulasyon ng paghinga, at ang labis ay dinadala ng dugo sa mga baga at inalis kasama ng hangin na ibinuga. Dami ng excreted ng isang tao carbon dioxide higit sa lahat ay nakasalalay sa antas pisikal na Aktibidad at functional na estado ng katawan. Sa madalas, malalim na paghinga (hyperventilation), bumababa ang nilalaman ng carbon dioxide sa katawan, na maaaring humantong sa paghinto sa paghinga (apnea) at maging ang pagkawala ng malay. Sa kabilang banda, ang pagtaas ng nilalaman nito sa pinaghalong respiratory lampas sa pinahihintulutang antas ay humahantong sa pagkalason.

Sa iba pang mga gas na bumubuo sa hangin, ang pinaka ginagamit ng mga maninisid ay helium(Hindi). Ito ay isang inert gas, walang amoy at walang lasa. Ang pagkakaroon ng mababang density (mga 0.18 kg/m3) at isang makabuluhang mas mababang kakayahang magdulot ng mga narcotic effect kapag mataas na presyon, ito ay malawakang ginagamit bilang isang nitrogen substitute para sa paghahanda ng artipisyal na paghinga mixtures sa panahon descents sa mahusay na kalaliman.

Gayunpaman, ang paggamit ng helium sa respiratory mixtures ay humahantong sa iba pang hindi kanais-nais na mga phenomena. Ang mataas na thermal conductivity nito, at samakatuwid ay nadagdagan ang paglipat ng init mula sa katawan, ay nangangailangan ng mas mataas na thermal protection o aktibong pag-init ng mga diver.

Presyon ng hangin. Nabatid na ang atmospera na nakapaligid sa atin ay may masa at nagbibigay ng presyon sa ibabaw ng mundo at lahat ng mga bagay na matatagpuan dito. Ang presyon ng atmospera na sinusukat sa antas ng dagat ay balanse sa mga tubo na may cross section na G cm2 sa pamamagitan ng isang haligi ng mercury na 760 mm ang taas o tubig na 10.33 m ang taas. Kung ang mercury o tubig na ito ay tinimbang, ang kanilang masa ay magiging katumbas ng 1.033 kg. Nangangahulugan ito na "normal atmospheric pressure ay 1.033 kgf/cm2, na sa SI system ay katumbas ng 103.3 kPa *.(* Sa SI system, ang unit ng pressure ay pascal (Pa). Kung kinakailangan ang conversion, ang mga sumusunod na ratios ay ginagamit: 1 kgf/cm1 = 105 Pa = 102 kPa = =* 0.1 MPa.).

Gayunpaman, sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon ng diving, hindi maginhawang gumamit ng mga tumpak na yunit ng pagsukat. Samakatuwid, ang yunit ng pagsukat ng presyon ay itinuturing na isang presyon ayon sa bilang na katumbas ng 1 kgf/cm2, na tinatawag na teknikal na kapaligiran (at). Ang isang teknikal na kapaligiran ay tumutugma sa isang presyon ng 10 m ng haligi ng tubig.

Kapag tumaas ang presyon ng hangin, madali itong mai-compress, na binabawasan ang dami nito sa proporsyon sa presyon. Ang compressed air pressure ay sinusukat sa pamamagitan ng pressure gauge, na nagpapahiwatig labis na presyon , ibig sabihin, presyon sa itaas ng atmospera. Ang yunit ng labis na presyon ay itinalagang ati. Ang dami ng sobra at presyon ng atmospera tinawag ganap na presyon(ata).

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa lupa, pantay na pinipindot ng hangin ang isang tao mula sa lahat ng panig. Isinasaalang-alang na ang ibabaw ng katawan ng tao ay nasa average na 1.7-1.8 m2, ang puwersa ng presyon ng hangin na ginawa dito ay 17-18 thousand kgf (17-18 tf). Gayunpaman, hindi nararamdaman ng isang tao ang presyur na ito, dahil ang kanyang katawan ay 70% na binubuo ng halos hindi mapipigil na mga likido, at sa mga panloob na cavity- baga, gitnang tainga, atbp. - ito ay nababalanse ng back pressure ng hangin na matatagpuan doon at nakikipag-ugnayan sa atmospera.

Kapag inilubog sa tubig, ang isang tao ay nalantad sa labis na presyon mula sa isang haligi ng tubig sa itaas niya, na tumataas ng 1 ati bawat 10 m. Ang pagbabago sa presyon ay maaaring magdulot ng masakit na sensasyon at compression, upang maiwasan kung aling maninisid ang dapat bigyan ng hanging humihinga sa presyon na katumbas ng ganap na presyon ng kapaligiran.

Dahil kailangang harapin ng mga diver ang mga pinaghalong compressed air o gas, angkop na alalahanin ang mga pangunahing batas na kanilang sinusunod at magbigay ng ilang mga formula na kinakailangan para sa mga praktikal na kalkulasyon.

Ang hangin, tulad ng iba pang mga tunay na gas at pinaghalong gas, sa isang tiyak na pagtatantya, ay sumusunod sa mga pisikal na batas na ganap na wasto para sa mga ideal na gas.

MGA KAGAMITAN NG DIVING

Ang kagamitan sa pagsisid ay isang hanay ng mga aparato at produkto na isinusuot ng isang maninisid upang matiyak ang buhay at trabaho sa kapaligiran ng tubig sa isang takdang panahon.

Ang mga kagamitan sa pagsisid ay angkop para sa layunin kung maaari itong magbigay ng:

paghinga ng tao kapag nagsasagawa ng trabaho sa ilalim ng tubig;

pagkakabukod at thermal proteksyon mula sa pagkakalantad malamig na tubig;

sapat na kadaliang mapakilos at matatag na posisyon sa ilalim ng tubig;

kaligtasan sa panahon ng diving, surfacing at sa panahon ng trabaho;

maaasahang koneksyon sa ibabaw.

Depende sa mga gawain na malulutas, ang mga kagamitan sa diving ay nahahati:

sa lalim ng paggamit - para sa kagamitan para sa mababaw (katamtamang) lalim at malalim na dagat;

ayon sa paraan ng pagbibigay ng pinaghalong gas sa paghinga - autonomous at hose;

ayon sa paraan ng thermal protection - para sa mga kagamitan na may passive thermal protection, electrically at water heated;

ayon sa paraan ng pagkakabukod - para sa mga kagamitan na may water-gas-proof na mga wetsuit ng "tuyo" na uri at natatagusan ng "basa" na uri.

Ang pinaka kumpletong pag-unawa sa mga functional na tampok ng diving equipment ay ibinibigay sa pamamagitan ng pag-uuri nito ayon sa paraan ng pagpapanatili ng komposisyon na kinakailangan para sa paghinga. pinaghalong gas. Narito ang mga kagamitan:

maaliwalas;

na may bukas na pattern ng paghinga;

na may semi-closed na pattern ng paghinga;

na may saradong pattern ng paghinga.

Ang tunog ay isa sa mga bahagi ng ating buhay, at naririnig ito ng mga tao kahit saan. Upang isaalang-alang ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang mas detalyado, kailangan muna nating maunawaan ang konsepto mismo. Upang gawin ito, kailangan mong bumaling sa encyclopedia, kung saan nakasulat na "ang tunog ay mga nababanat na alon na nagpapalaganap sa ilang nababanat na daluyan at lumilikha ng mga mekanikal na panginginig ng boses dito." Nagsasalita pa sa simpleng wika- Ito ay mga naririnig na vibrations sa anumang kapaligiran. Ang mga pangunahing katangian ng tunog ay nakasalalay sa kung ano ito. Una sa lahat, ang bilis ng pagpapalaganap, halimbawa, sa tubig ay naiiba sa iba pang mga kapaligiran.

Ang anumang tunog analogue ay may ilang mga katangian (pisikal na katangian) at mga katangian (pagsalamin ng mga katangiang ito sa mga sensasyon ng tao). Halimbawa, tagal-tagal, frequency-pitch, komposisyon-timbre, at iba pa.

Ang bilis ng tunog sa tubig ay mas mataas kaysa, sabihin nating, sa hangin. Dahil dito, mas mabilis itong kumakalat at higit na naririnig. Nangyayari ito dahil sa mataas na molecular density ng aquatic environment. Ito ay 800 beses na mas siksik kaysa sa hangin at bakal. Ito ay sumusunod na ang pagpapalaganap ng tunog ay higit na nakasalalay sa daluyan. Tingnan natin ang mga tiyak na numero. Kaya, ang bilis ng tunog sa tubig ay 1430 m / s, sa hangin - 331.5 m / s.

Ang tunog na mababa ang dalas, halimbawa, ang ingay na ginawa ng makina ng tumatakbong barko, ay palaging naririnig nang medyo mas maaga kaysa sa paglitaw ng barko sa visual range. Ang bilis nito ay nakasalalay sa ilang bagay. Kung ang temperatura ng tubig ay tumaas, kung gayon, natural, ang bilis ng tunog sa tubig ay tumataas. Ang parehong bagay ay nangyayari sa pagtaas ng kaasinan at presyon ng tubig, na tumataas sa pagtaas ng lalim ng tubig. Ang ganitong kababalaghan bilang thermoclines ay maaaring magkaroon ng isang espesyal na papel sa bilis. Ito ang mga lugar kung saan nangyayari ang mga layer ng tubig na may iba't ibang temperatura.

Gayundin sa mga naturang lugar ay naiiba ito (dahil sa pagkakaiba sa mga kondisyon ng temperatura). At kapag ang mga sound wave ay dumaan sa gayong mga layer ng iba't ibang densidad, sila ay natatalo karamihan ng iyong lakas. Kapag ang isang sound wave ay tumama sa isang thermocline, ito ay bahagyang, o kung minsan ay ganap, na sumasalamin (ang antas ng pagmuni-muni ay nakasalalay sa anggulo kung saan bumabagsak ang tunog), pagkatapos nito ay isang shadow zone ang bumubuo sa kabilang panig ng lugar na ito. Kung isasaalang-alang natin ang isang halimbawa kapag ang pinagmulan ng tunog ay matatagpuan sa espasyo ng tubig sa itaas ng thermocline, kung gayon ang pagdinig ng kahit ano sa ibaba ay hindi lamang mahirap, ngunit halos imposible.

Na kung saan ay ibinubuga sa itaas ng ibabaw, ay hindi kailanman narinig sa tubig mismo. At ang kabaligtaran ay nangyayari kapag nasa ilalim ng layer ng tubig: sa itaas nito ay hindi ito tunog. Ang isang kapansin-pansing halimbawa nito ay ang mga modernong diver. Ang kanilang pandinig ay lubhang nabawasan dahil sa ang katunayan na ang tubig ay nakakaapekto sa kanila, at ang mataas na bilis ng tunog sa tubig ay binabawasan ang kalidad ng pagtukoy sa direksyon kung saan ito gumagalaw. Pinapabagal nito ang stereophonic na kakayahan upang madama ang tunog.

Sa ilalim ng isang layer ng tubig ay pumapasok sila tainga ng tao higit sa lahat sa pamamagitan ng mga buto ng cranium ng ulo, at hindi tulad ng sa atmospera, sa pamamagitan ng eardrums. Ang resulta ng prosesong ito ay ang pagdama nito sa magkabilang tainga nang sabay-sabay. Sa oras na ito, ang utak ng tao ay hindi matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng mga lugar kung saan nagmumula ang mga signal at kung anong intensity. Ang resulta ay ang paglitaw ng kamalayan na ang tunog ay tila gumulong mula sa lahat ng panig sa parehong oras, bagaman ito ay malayo sa kaso.

Bilang karagdagan sa kung ano ang inilarawan sa itaas, ang mga sound wave sa tubig ay may mga katangian tulad ng pagsipsip, pagkakaiba-iba at pagpapakalat. Ang una ay kapag ang lakas ng tunog sa tubig-alat ay unti-unting nawawala dahil sa alitan ng kapaligiran ng tubig at ang mga asin sa loob nito. Ang divergence ay makikita sa layo ng tunog mula sa pinagmulan nito. Tila natutunaw ito sa kalawakan tulad ng liwanag, at bilang resulta ay bumaba nang husto ang intensity nito. At ang mga oscillations ay ganap na nawawala dahil sa pagpapakalat ng lahat ng uri ng mga hadlang at inhomogeneities ng kapaligiran.