а) Почему люди в горах, чтобы слышать друг друга, должны разговаривать громче?
б) Объясните, почему мы не слышим никакого звука при полёте бабочки, взмахивающей крыльями до 8 − 12 раз в секунду.
Потому что в горах атмосферное давление меньше, чем у подножья и воздух разрежен. В разреженной среде звук передается слабее. Чтобы передать звук с привычной громкостью нужно говорить громче.
Человек не слышит никакого звука при полёте бабочки, т.к. ухо человека способно слышать звуки с частотой не менее 16 Гц.
Для ответа на оба вопроса требуется понимание природы звука, его распространения и восприятия. Давайте разберем эти вопросы детально.
Звук — это механическая волна, которая распространяется в упругой среде (например, в воздухе, воде или твердых телах) за счет колебаний частиц среды. Звук характеризуется такими величинами, как частота, амплитуда и скорость распространения. Высота звука определяется частотой, громкость — амплитудой, а тембр — формой звуковой волны. Для восприятия звука требуется определенная упругая среда, а также приемник, например, человеческое ухо.
а) Чтобы понять, почему в горах людям приходится говорить громче, нужно рассмотреть, как звук распространяется в воздухе. Горы характеризуются уменьшением плотности воздуха по сравнению с равнинами. Это связано с атмосферным давлением, которое уменьшается с высотой. Воздух в горах разреженнее, а значит, плотность молекул в единице объема ниже.
Звуковые волны распространяются за счет передачи энергии от молекулы к молекуле. В разреженном воздухе передача энергии затруднена, так как среда менее плотная — молекулам требуется больше времени, чтобы "передать" колебания своим соседям. Это приводит к тому, что звуковая волна теряет часть своей энергии быстрее, чем в плотной атмосфере. Уменьшение энергии звуковой волны воспринимается как снижение громкости. Поэтому, чтобы быть услышанным в горах, человек должен увеличить интенсивность звуковой волны, т.е. говорить громче.
б) Рассмотрим, почему мы не слышим звуки, издаваемые крыльями бабочки при их движении. Звук, как уже упоминалось, характеризуется частотой и амплитудой. Частота звука измеряется в герцах (Гц) и определяется как количество колебаний в секунду. Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от примерно 20 Гц до 20 000 Гц (20 кГц). Звуки ниже 20 Гц называются инфразвуком, а выше 20 кГц — ультразвуком.
Когда бабочка машет крыльями с частотой 8–12 раз в секунду, она создает колебания, частота которых находится в инфразвуковом диапазоне, ниже порога восприятия человеческого уха. Даже если такие колебания теоретически могут порождать звуковые волны, они будут слишком низкочастотными для нашего слуха.
Кроме того, амплитуда звуковой волны, вызванной движением крыльев бабочки, крайне мала. Это связано с небольшой массой и размерами крыльев, которые не способны создать значительное смещение воздуха. Итоговая интенсивность звука слишком низка, чтобы быть воспринятой человеком. Поэтому мы не слышим звука от взмахов крыльев бабочки.
Пожауйста, оцените решение
