Беззвучный звук

Тема «Механические колебания и волны. Звук» (9 класс, А.В. Перышкин, Е.М. Гутник, §30. Источники звука. Звуковые колебания)

«Беззвучный» звук

С наступлением лета, дни станут жарче, а светлый день увеличит свою длину, создавая продолжительные часы сумерек. В это время, если вы посмотрите вверх, то сможете распознать летучих мышей по их беспорядочным движениям, когда они охотятся на комаров и других насекомых.

Летучие мыши издают звуки высотой в 50 000-60 000 Гц и воспринимают их. Этим объясняется их способность избегать столкновения с предметами даже в полной темноте.

У летучих мышей ультразвуки обычно возникают в гортани, которая по устройству напоминает обычный свисток. Выдыхаемый из легких воздух вихрем проносится через него и с такой силой вырывается наружу, словно выброшен взрывом. Давление проносящегося через гортань воздуха вдвое больше, чем в паровом котле! Более того, издаваемые звуки очень громкие: если бы мы их улавливали, то воспринимали бы, как рев двигателя реактивного истребителя с близкого расстояния. Не глохнут же летучие мыши потому, что у них есть мышцы, закрывающие уши в момент испускания разведывательных ультразвуков. Безопасность ушей гарантируется совершенством их конструкции: при максимальной частоте следования зондирующих импульсов - 250 в секунду - заслонка в ухе летучей мыши успевает открываться и закрываться 500 раз в секунду.

Ультразвук очень помогает летучим мышам в охоте. Самые маленькие хищники уже за 15 минут охоты на комаров, мошек и москитов увеличивают свой вес на 10 процентов. "Навигационный прибор" настолько точен, что в состоянии запеленговать микроскопически малый предмет диаметром всего 0,1 миллиметра.

Задание 1. Почему охота летучих мышей является эффективной, ведь хищник во время охоты находится в полете?

Ответ: Скорость звука значительно превышает скорость движения даже быстрокрылых птиц и составляет в воздухе 330 м/с. При этом, средняя скорость полета летучей мыши составляет 20 м/с, поэт эхолокацией можно пользоваться и во время полета.

Задание 2. Какие особенности физиологического строения позволяют летучим мышам эффективно пользоваться эхолокацией.

Ответ: На рисунке видны некоторые физические приспособления летучей мыши. Сморщенный мясистый нос действует как рупор для проецирования звука. Сложная форма и складки наружного уха летучей мыши помогают ей воспринимать и направлять входящие звуки.  Непосредственно перед тем, как летучая мышь издает звук некоторые мышцы закрывают уши, чтобы снизить чувствительность слуха животного, чтобы оно не оглохло. Как только мышцы гортани сокращаются, среднее ухо расслабляется, и уши могут воспринимать эхо.

Задание 3. Какие еще виды животных используют эхолокацию. Поясните свой ответ.

Ответ: Эхолокация эффективна в тех случаях, когда не достаточно солнечного света для распознавания окружающего мира: ночью; под землей; под водой (так как солнечные лучи проникаю всего на 200 метров в глубину).

Гуахаро – это ночные птицы, которые также используют эхолокацию для поиска пищи и навигации в темноте.

Землеройки также используют эхолокацию для более основных целей простой пространственной ориентации и исследования среды обитания.

Дельфины, морские свиньи и киты должны уметь находить пищу, определять местонахождение друг друга и избегать хищников. Они тоже используют эхолокацию для выполнения этих задач.

Критерии оценки заданий.

Интерпретация результатов: