Ta lekcija pokriva temo "Zvočni valovi". V tej lekciji bomo nadaljevali s študijem akustike. Najprej ponovimo definicijo zvočnih valov, nato upoštevamo njihova frekvenčna območja in se seznanimo s pojmom ultrazvočnih in infrazvočnih valov. Pogovorili se bomo tudi o lastnostih zvočnih valov v različnih medijih in ugotovili, kakšne lastnosti imajo. .
Zvočni valovi - to so mehanske vibracije, ki jih človek zaznava, ko se širijo in sodelujejo z organom sluha (slika 1).
riž. 1. Zvočni val
Oddelek, ki se v fiziki ukvarja s temi valovi, se imenuje akustika. Poklic ljudi, ki jih običajno imenujemo "slušači", je akustika. Zvočni val je val, ki se širi v elastičnem mediju, je vzdolžni val in ko se širi v elastičnem mediju, se izmenjujeta stiskanje in redčenje. Prenaša se skozi čas na daljavo (slika 2).
riž. 2. Širjenje zvočnega vala
Zvočni valovi vključujejo takšne vibracije, ki se izvajajo s frekvenco od 20 do 20.000 Hz. Te frekvence ustrezajo valovnim dolžinam 17 m (za 20 Hz) in 17 mm (za 20.000 Hz). Ta obseg se imenuje slišni zvok. Te valovne dolžine so podane za zrak, pri katerem je hitrost širjenja zvoka enaka.
Obstajajo tudi takšni razponi, s katerimi se ukvarjajo akustik - infrazvočni in ultrazvočni. Infrazvočni so tisti, ki imajo frekvenco manj kot 20 Hz. In ultrazvočni so tisti, ki imajo frekvenco več kot 20.000 Hz (slika 3).
riž. 3. Obseg zvočnih valov
Vsak izobražen človek bi moral biti voden v frekvenčnem območju zvočnih valov in vedeti, da če gre na ultrazvok, se bo slika na računalniškem zaslonu gradila s frekvenco več kot 20.000 Hz.
ultrazvok - To so mehanski valovi, podobni zvočnim, vendar s frekvenco od 20 kHz do milijarde hercev.
Imenuje se valovi s frekvenco več kot milijardo hercev hiperzvočni.
Ultrazvok se uporablja za odkrivanje napak v litih delih. Tok kratkih ultrazvočnih signalov je usmerjen na del, ki se preskuša. Na mestih, kjer ni okvar, signali prehajajo skozi del, ne da bi jih sprejemnik registriral.
Če je v delu razpoka, zračna votlina ali druga nehomogenost, se ultrazvočni signal odbije od njega in, ko se vrne, vstopi v sprejemnik. Taka metoda se imenuje ultrazvočno odkrivanje napak.
Drugi primeri uporabe ultrazvoka so ultrazvočni aparati, ultrazvočni aparati, ultrazvočna terapija.
infrazvok - mehanski valovi, podobni zvočnim, vendar s frekvenco manj kot 20 Hz. Človeško uho jih ne zazna.
Naravni viri infrazvočnih valov so nevihte, cunamiji, potresi, orkani, vulkanski izbruhi, nevihte.
Infrazvok so tudi pomembni valovi, ki se uporabljajo za vibriranje površine (na primer za uničenje nekaterih velikih predmetov). V tla sprožimo infrazvok – in zemlja je zdrobljena. Kje se to uporablja? Na primer, v rudnikih diamantov, kjer vzamejo rudo, ki vsebuje komponente diamanta, in jo drobijo na majhne delce, da najdejo te diamantne vključke (slika 4).
riž. 4. Uporaba infrazvoka
Hitrost zvoka je odvisna od okoljskih razmer in temperature (slika 5).
riž. 5. Hitrost širjenja zvočnega valovanja v različnih medijih
Upoštevajte: v zraku je hitrost zvoka enaka , medtem ko se hitrost poveča za . Če ste raziskovalec, vam bo takšno znanje morda koristilo. Morda boste celo pripravili nekakšen temperaturni senzor, ki bo zaznal temperaturna odstopanja s spreminjanjem hitrosti zvoka v mediju. Že vemo, da gostejši kot je medij, bolj resna je interakcija med delci medija, hitreje se širi val. O tem smo razpravljali v zadnjem odstavku na primeru suhega in vlažnega zraka. Za vodo je hitrost širjenja zvoka. Če ustvarite zvočni val (potrkate z vilicami za uglaševanje), bo hitrost njegovega širjenja v vodi 4-krat večja kot v zraku. Po vodi bodo informacije dosegle 4-krat hitreje kot po zraku. In še hitreje v jeklu: 
(slika 6).
riž. 6. Hitrost širjenja zvočnega vala
Iz epov, ki jih je uporabil Ilya Muromets (in vsi junaki in navadni ruski ljudje in fantje iz Gaidarjevega revolucionarnega vojaškega sveta), je uporabil zelo zanimiv način za zaznavanje predmeta, ki se približuje, a je še vedno daleč. Zvok, ki ga oddaja med premikanjem, še ni slišen. Ilya Muromets, z ušesom na tla, jo lahko sliši. zakaj? Ker se zvok prenaša po trdnih tleh z večjo hitrostjo, kar pomeni, da bo Ilya Muromets hitreje dosegel uho in se bo lahko pripravil na srečanje s sovražnikom.
Najbolj zanimivi zvočni valovi so glasbeni zvoki in šumi. Kateri predmeti lahko ustvarjajo zvočne valove? Če vzamemo vir valovanja in elastičen medij, če naredimo, da vir zvoka harmonično vibrira, bomo imeli čudovit zvočni val, ki mu bomo rekli glasbeni zvok. Ti viri zvočnih valov so lahko na primer strune kitare ali klavirja. To je lahko zvočni val, ki nastane v reži zračne cevi (orglice ali cevi). Iz glasbenega pouka poznate note: do, re, mi, fa, sol, la, si. V akustiki jih imenujemo toni (slika 7).
riž. 7. Glasbeni toni
Vsi predmeti, ki lahko oddajajo tone, bodo imeli funkcije. Kako se razlikujejo? Razlikujejo se po valovni dolžini in frekvenci. Če teh zvočnih valov ne ustvarjajo harmonično zveneča telesa ali niso povezana v skupno orkestralno skladbo, potem takšno število zvokov imenujemo šum.
Hrup- naključna nihanja različne fizične narave, za katere je značilna kompleksnost časovne in spektralne strukture. Pojem hrupa je vsakdanji in fizičen, zelo sta si podobna, zato ga uvajamo kot ločen pomemben predmet obravnave.
Pojdimo k kvantitativnim ocenam zvočnih valov. Kakšne so značilnosti glasbenih zvočnih valov? Te lastnosti veljajo izključno za harmonične zvočne vibracije. torej glasnost zvoka. Kaj določa glasnost zvoka? Upoštevajte širjenje zvočnega vala v času ali nihanja vira zvočnega valovanja (slika 8).
riž. 8. Glasnost zvoka
Hkrati pa, če sistemu nismo dodali veliko zvoka (na primer nežno udarili po tipki klavirja), bo zvok tih. Če glasno, visoko dvignemo roko, pokličemo ta zvok s pritiskom na tipko, dobimo glasen zvok. od česa je odvisno? Tihi zvoki imajo manj vibracij kot glasni zvoki.
Naslednja pomembna značilnost glasbenega zvoka in vsake druge je višina. Kaj določa višino zvoka? Višina je odvisna od frekvence. Naredimo lahko, da vir pogosto niha ali pa ga naredimo ne zelo hitro (torej naredimo manj nihanj na enoto časa). Razmislite o časovnem zamiku visokega in nizkega zvoka enake amplitude (slika 9).
riž. 9. Smola
Lahko pride do zanimivega zaključka. Če človek poje v basu, potem njegov vir zvoka (to so glasilke) niha nekajkrat počasneje kot pri človeku, ki poje sopran. V drugem primeru glasilke pogosteje vibrirajo, zato pogosteje povzročajo žarišča stiskanja in redčenja pri širjenju vala.
Obstaja še ena zanimiva značilnost zvočnih valov, ki je fiziki ne preučujejo. tole tembra. Poznaš in zlahka ločiš isto glasbo, ki jo igraš na balalajki ali na violončelu. Kakšna je razlika med temi zvoki ali to izvedbo? Na začetku eksperimenta smo prosili ljudi, ki izločajo zvoke, naj jih naredijo približno enake amplitude, da bo glasnost zvoka enaka. Kot v primeru orkestra: če ni treba posebej izpostaviti inštrumenta, vsi igrajo približno enako, z enako močjo. Torej je tember balalajke in violončela drugačen. Če bi zvok, ki se izloči iz enega inštrumenta, iz drugega narisali s pomočjo diagramov, bi bili enaki. Toda te inštrumente zlahka ločite po njihovem zvoku.
Še en primer pomena tembra. Predstavljajte si dva pevca, ki končata isto glasbeno šolo pri istih učiteljih. Enako dobro so se učili s peticami. Eden iz nekega razloga postane izjemen izvajalec, drugi pa je vse življenje nezadovoljen s svojo kariero. Pravzaprav to določa izključno njihov inštrument, ki povzroča ravno glasovne vibracije v okolju, se pravi, da se njihovi glasovi razlikujejo po tembru.
Bibliografija
- Sokolovič Yu.A., Bogdanova G.S. Fizika: priročnik s primeri reševanja problemov. - 2. izdaja redistribucija. - X .: Vesta : založba "Ranok", 2005. - 464 str.
- Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizika. 9. razred: učbenik za splošno izobraževanje. ustanove / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - 14. izd., stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 str.
- Internetni portal "eduspb.com" ()
- Internetni portal "msk.edu.ua" ()
- Internetni portal "class-fizika.narod.ru" ()
Domača naloga
- Kako se širi zvok? Kaj je lahko vir zvoka?
- Ali lahko zvok potuje v vesolju?
- Ali zazna vsak val, ki doseže človeško uho?
Zvok potuje skozi zvočne valove. Ti valovi ne prehajajo samo skozi pline in tekočine, ampak tudi skozi trdne snovi. Delovanje vseh valov je predvsem v prenosu energije. V primeru zvoka je transport v obliki majhnih premikov na molekularni ravni.
V plinih in tekočinah zvočni val premika molekule v smeri svojega gibanja, torej v smeri valovne dolžine. V trdnih snoveh se lahko zvočne vibracije molekul pojavijo tudi v smeri, pravokotni na val.
Zvočni valovi se širijo od svojih virov v vse smeri, kot je prikazano na sliki desno, ki prikazuje kovinski zvon, ki občasno trči v jezik. Ti mehanski trki povzročijo, da zvonec vibrira. Energija tresljajev se prenaša na molekule okoliškega zraka in se odrivajo od zvona. Posledično se poveča tlak v zračni plasti, ki meji na zvonec, ki se nato v valovih širi v vse smeri od vira.
Hitrost zvoka ni odvisna od glasnosti ali tona. Vsi zvoki radia v prostoru, glasni ali tihi, visoki ali tihi, dosežejo poslušalca hkrati.
Hitrost zvoka je odvisna od vrste medija, v katerem se širi, in od njegove temperature. V plinih zvočni valovi potujejo počasi, ker njihova redka molekularna struktura le malo nasprotuje stiskanju. V tekočinah se hitrost zvoka poveča, v trdnih snoveh pa postane še hitrejša, kot je prikazano na spodnjem diagramu v metrih na sekundo (m/s).
valovna pot
Zvočni valovi se širijo v zraku na podoben način, kot je prikazano na diagramih na desni. Valovne fronte se premikajo od vira na določeni razdalji druga od druge, ki jo določa frekvenca nihanja zvona. Frekvenca zvočnega vala se določi s štetjem števila valovnih front, ki preidejo skozi dano točko na enoto časa.
Fronta zvočnega valovanja se odmakne od vibrirajočega zvonca.
V enakomerno segretem zraku zvok potuje s konstantno hitrostjo.
Druga fronta sledi prvi na razdalji, ki je enaka valovni dolžini.
Intenzivnost zvoka je največja v bližini vira.
Grafična predstavitev nevidnega vala
Zvočno sondiranje globin
Žarek sonarskih žarkov, sestavljen iz zvočnih valov, zlahka prehaja skozi oceansko vodo. Načelo delovanja sonarja temelji na dejstvu, da se zvočni valovi odbijajo od oceanskega dna; ta naprava se običajno uporablja za ugotavljanje značilnosti podvodnega reliefa.
Elastične trdne snovi
Zvok se širi v leseni plošči. Molekule večine trdnih snovi so vezane v elastično prostorsko mrežo, ki je slabo stisnjena in hkrati pospešuje prehod zvočnih valov.
Kam zvok potuje hitreje: v zraku ali v vodi? in dobil najboljši odgovor
Odgovor od Ptishon[guruja]
Hitrost zvoka Hitrost zvoka v plinih (0°C; 101325 Pa), m/s Dušik 334 Amoniak 415 Acetilen 327 Vodik 1284 Zrak 331,46 Helij 965 Kisik 316 Metan 430 Hitrost Metan 430 Hitrost Ogljikov monoksid 6 e 2 lo 2 lo 2 zvoka - hitrost širjenja zvočnih valov v okolju. V plinih je hitrost zvoka manjša kot v tekočinah. V tekočinah je hitrost zvoka manjša kot v trdnih snoveh. V zraku je v normalnih pogojih hitrost zvoka je 331,46 m / s (1193 km / h).V vodi je hitrost zvoka 1485 m / s. V trdnih snoveh je hitrost zvoka 2000-6000 m / s.
Odgovor od beli zajec[guru]
V vodi V zraku je hitrost zvoka pri 25°C približno 330 m/s v vodi, približno 1500 m/s Natančna vrednost je odvisna od temperature, tlaka, slanosti (za vodo) in vlažnosti (za zrak)
Odgovor od BaNkS777[strokovnjak]
v vodi....
Odgovor od In jaz[guru]
in kaj želiš ustvariti zvočno bombo?
Odgovor od Vladimir T[guru]
v vodi, kjer je gostota večja in hitrejša (molekule so bližje in prenos je hitrejši)
Odgovor od Polina Lykova[aktiven]
Verjetno v zraku (ne vem zagotovo). Ker se v vodi vsi gibi upočasnjujejo, se zvok ne širi tako hitro! No, preverite! Pod vodo ploskajte z rokami. To bo potekalo počasneje kot v zraku Moje izkušnje =) =8 =(=*8 =P
Odgovor od 3 odgovori[guru]
Zdravo! Tukaj je izbor tem z odgovori na vaše vprašanje: Kam zvok potuje hitreje: v zraku ali v vodi ???
V vodi se zvok absorbira stokrat manj kot v zraku. Kljub temu je slišnost v vodnem okolju veliko slabša kot v ozračju. To je razloženo s posebnostmi človeškega zaznavanja zvoka. V zraku se zvok zaznava na dva načina: s prenosom zračnih tresljajev na bobniče ušes (zračna prevodnost) in s tako imenovano kostno prevodnostjo, ko zvočne vibracije zaznavajo in prenašajo na slušni aparat s pomočjo lobanja.
Glede na vrsto potapljaške opreme potapljač zaznava zvok v vodi s prevlado zračne ali kostne prevodnosti. Prisotnost tridimenzionalne čelade, napolnjene z zrakom, vam omogoča zaznavanje zvoka s prevodnostjo zraka. Vendar pa je zaradi odboja zvoka od površine čelade neizogibna znatna izguba zvočne energije.
Pri spuščanju brez opreme ali v opremi s tesno prilegajočo se čelado prevladuje kostna prevodnost.
Značilnost zaznavanja zvoka pod vodo je tudi izguba sposobnosti določanja smeri do vira zvoka. To je posledica dejstva, da so človeški slušni organi prilagojeni hitrosti širjenja zvoka v zraku in določajo smer do vira zvoka zaradi razlike v času prihoda zvočnega signala in relativne ravni zvočnega tlaka, ki ga zaznava vsako uho. Zahvaljujoč napravi ušesa lahko človek v zraku ugotovi, kje se nahaja vir zvoka - spredaj ali zadaj, tudi z enim ušesom. V vodi so stvari drugačne. Hitrost širjenja zvoka v vodi je 4,5-krat večja kot v zraku. Zato postane razlika v času sprejema zvočnega signala za vsako uho tako majhna, da postane skoraj nemogoče določiti smeri do vira zvoka.
Pri uporabi trde čelade kot dela opreme je možnost določanja smeri do vira zvoka praviloma izključena.
Biološki učinki plinov na človeško telo
Vprašanje biološkega učinka plinov se ni pojavilo naključno in je posledica dejstva, da se procesi izmenjave plinov pri človekovem dihanju v normalnih pogojih in tako imenovanem hiperbaričnem (tj. pod visokim pritiskom) bistveno razlikujejo.
Znano je, da je navaden atmosferski zrak, ki ga dihamo, neprimeren za dihanje pilotov pri poletih na velikih višinah. Prav tako najde omejeno uporabo za dihanje potapljačev. Pri spuščanju v globine več kot 60 m ga nadomestijo posebne plinske mešanice.
Razmislite o glavnih lastnostih plinov, ki jih tako v čisti obliki kot v mešanicah z drugimi potapljači uporabljajo za dihanje.
V svoji sestavi je zrak mešanica različnih plinov. Glavne sestavine zraka so: kisik - 20,9%, dušik - 78,1%, ogljikov dioksid - 0,03%. Poleg tega majhne količine v zraku vsebujejo: argon, vodik, helij, neon, pa tudi vodno paro.
Pline, ki sestavljajo ozračje, lahko glede na njihov vpliv na človeško telo razdelimo v tri skupine: kisik – se nenehno porablja za »vzdrževanje vseh življenjskih procesov; dušik, helij, argon itd. – ne sodelujejo pri izmenjavi plinov; ogljikov dioksid - v povečani koncentraciji je škodljiv za organizem.
Kisik(O2) je brezbarven plin brez okusa in vonja z gostoto 1,43 kg/m3. Za človeka je zelo pomemben kot udeleženec vseh oksidativnih procesov v telesu. V procesu dihanja se kisik v pljučih združi s krvnim hemoglobinom in se prenaša po telesu, kjer ga celice in tkiva nenehno porabljajo. Prekinitev oskrbe ali celo zmanjšanje njegove oskrbe v tkivih povzroči stradanje kisika, ki ga spremlja izguba zavesti, v hujših primerih pa tudi prenehanje življenja. To stanje se lahko pojavi, ko vsebnost kisika v vdihanem zraku pri normalnem tlaku pade pod 18,5%. Po drugi strani pa s povečanjem vsebnosti kisika v vdihani zmesi ali pri dihanju pod pritiskom, ki presega dovoljeno, ima kisik strupene lastnosti - pride do zastrupitve s kisikom.
dušik(N) - plin brez barve, vonja in okusa z gostoto 1,25 kg / m3, je glavni del atmosferskega zraka po prostornini in masi. V normalnih pogojih je fiziološko nevtralen, ne sodeluje pri presnovi. Ker pa pritisk narašča z globino potapljanja, dušik preneha biti nevtralen in na globinah 60 metrov ali več kaže izrazite narkotične lastnosti.
Ogljikov dioksid(CO2) je brezbarven plin kislega okusa. Je 1,5-krat težji od zraka (gostota 1,98 kg / m3), zato se lahko kopiči v spodnjih delih zaprtih in slabo prezračenih prostorov.
Ogljikov dioksid nastaja v tkivih kot končni produkt oksidativnih procesov. Določena količina tega plina je vedno prisotna v telesu in sodeluje pri uravnavanju dihanja, presežek pa s krvjo odnese v pljuča in se odstrani z izdihanim zrakom. Količina ogljikovega dioksida, ki jo oddaja človek, je predvsem odvisna od stopnje telesne aktivnosti in funkcionalnega stanja telesa. S pogostim, globokim dihanjem (hiperventilacija) se vsebnost ogljikovega dioksida v telesu zmanjša, kar lahko povzroči zastoj dihanja (apneja) in celo izgubo zavesti. Po drugi strani pa povečanje njegove vsebnosti v dihalni mešanici več kot dovoljeno vodi do zastrupitve.
Od ostalih plinov, ki sestavljajo zrak, je bila največja uporaba med potapljači helij(Ne). Je inerten plin, brez vonja in okusa. Ker ima nizko gostoto (približno 0,18 kg/m3) in bistveno manjšo sposobnost povzročanja narkotičnih učinkov pri visokih tlakih, se pogosto uporablja kot dušikov nadomestek za pripravo umetnih dihalnih mešanic pri spustih na velike globine.
Vendar pa uporaba helija v sestavi dihalnih mešanic vodi do drugih neželenih pojavov. Njegova visoka toplotna prevodnost in posledično povečan prenos telesne toplote zahtevata povečano toplotno zaščito oziroma aktivno ogrevanje potapljačev.
Zračni tlak. Znano je, da ima atmosfera okoli nas maso in pritiska na površje zemlje in vse predmete na njej. Atmosferski tlak, izmerjen na morski gladini, je uravnotežen v ceveh s prerezom G cm2 s stebrom živega srebra, visokim 760 mm ali vodo visokim 10,33 m. Če stehtamo to živo srebro ali vodo, bo njihova masa 1,033 kg. To pomeni, da je "normalni atmosferski tlak enak 1,033 kgf / cm2, kar je v sistemu SI enakovredno 103,3 kPa*. (* V sistemu SI je enota tlaka pascal (Pa). Če je potrebna pretvorba, Uporabljajo se razmerja: 1 kgf / cm1 = 105 Pa = 102 kPa = \u003d * 0,1 MPa.).
Vendar pa je v praksi potapljaških izračunov neprijetno uporabljati tako natančne merske enote. Zato se enota tlaka vzame kot tlak številčno enak 1 kgf / cm2, ki se imenuje tehnična atmosfera (at). Ena tehnična atmosfera ustreza tlaku 10 m vodnega stolpca.
Zrak se zlahka stisne, ko se tlak poveča in zmanjša prostornino sorazmerno s tlakom. Tlak stisnjenega zraka se meri z manometri, ki kažejo nadtlak , torej tlak nad atmosferskim. Enota nadtlaka je označena z ati. Imenuje se vsota nadtlaka in atmosferskega tlaka absolutni pritisk(ata).
V normalnih kopenskih razmerah zrak z vseh strani enakomerno pritiska na osebo. Glede na to, da je površina človeškega telesa v povprečju 1,7-1,8 m2, je sila zračnega tlaka, ki pade nanjo, 17-18 tisoč kgf (17-18 tf). Vendar človek tega pritiska ne čuti, saj je njegovo telo 70% sestavljeno iz praktično nestisljivih tekočin, v notranjih votlinah - pljučih, srednjem ušesu itd. - pa se uravnoveša s protitlakom zraka, ki je tam in komunicira. z vzdušjem.
Pri potopitvi v vodo je človek izpostavljen presežnemu tlaku iz vodnega stebra nad njim, ki se poveča za 1 ati na vsakih 10 m. Spremembe tlaka lahko povzročijo bolečino in stiskanje, da bi preprečil, da mora potapljač dovajati zrak za dihanje pod pritiskom. enaka okolju absolutnega tlaka.
Ker se morajo potapljači ukvarjati s stisnjenim zrakom ali mešanicami plinov, je primerno, da se spomnimo osnovnih zakonov, ki jih spoštujejo, in podamo nekaj formul, potrebnih za praktične izračune.
Zrak, tako kot drugi resnični plini in plinske mešanice, z določenim približkom upošteva fizikalne zakone, ki absolutno veljajo za idealne pline.
POTAPALA OPREMA
Potapljaška oprema je skupek naprav in izdelkov, ki jih potapljač nosi za zagotavljanje življenja in dela v vodnem okolju za določeno časovno obdobje.
Potapljaška oprema je primerna za namen, če lahko zagotavlja:
dihanje osebe, ko opravlja delo pod vodo;
izolacija in toplotna zaščita pred izpostavljenostjo hladni vodi;
zadostna mobilnost in stabilen položaj pod vodo;
varnost pri potopitvi, izstopu na površino in v procesu dela;
varna povezava s površino.
Glede na naloge, ki jih je treba rešiti, je potapljaška oprema razdeljena na:
po globini uporabe - za opremo za plitve (srednje) globine in globokomorske;
glede na način zagotavljanja mešanice dihalnih plinov - za avtonomno in cev;
po načinu toplotne zaščite - za opremo s pasivno toplotno zaščito, električno in vodno ogrevano;
glede na način izolacije - za opremo z vodo in plinotesnimi mokrimi oblekami tipa "suh" in prepustnim "mokrim" tipom.
Najbolj popolno predstavo o funkcionalnih značilnostih delovanja potapljaške opreme daje njena razvrstitev glede na način vzdrževanja sestave plinske mešanice, potrebne za dihanje. Tu se razlikuje oprema:
prezračen;
z odprto shemo dihanja;
s polzaprtim vzorcem dihanja;
z zaprtim dihanjem.
PODVODNI LOV
Širjenje zvoka v vodi .
V vodi zvok potuje petkrat hitreje kot v zraku. Povprečna hitrost je 1400 - 1500 m / s (hitrost širjenja zvoka v zraku je 340 m / s). Zdi se, da se tudi slišnost v vodi izboljšuje. Pravzaprav to še zdaleč ni tako. Navsezadnje moč zvoka ni odvisna od hitrosti širjenja, temveč od amplitude zvočnih vibracij in zaznavne sposobnosti slušnih organov. V polžu notranjega ušesa je Cortijev organ, ki je sestavljen iz slušnih celic. Zvočni valovi vibrirajo bobnič, slušne koščice in membrano Cortijevega organa. Iz lasnih celic slednjih, ki zaznavajo zvočne vibracije, živčno vzbujanje gre v slušni center, ki se nahaja v temporalnem režnju možganov.
Zvočni val lahko vstopi v notranje uho človeka na dva načina: z zračno prevodnostjo skozi zunanji sluhovod, bobnič in slušne koščke srednjega ušesa ter s kostno prevodnostjo - z vibriranjem kosti lobanje. Na površini prevladuje zračna prevodnost, pod vodo pa kostna prevodnost. To potrjuje preprosta izkušnja. Z dlanmi pokrijte obe ušesi. Na površini se bo slišnost močno poslabšala, vendar tega pod vodo ne opazimo.
Torej, podvodne zvoke zaznavamo predvsem s kostno prevodnostjo. Teoretično je to razloženo z dejstvom, da se akustična odpornost vode približuje zvočni odpornosti človeških tkiv. Zato je izguba energije pri prehodu zvočnih valov iz vode v kosti človeške glave manjša kot v zraku. Prevod zraka pod vodo skoraj izgine, saj je zunanji sluhovod napolnjen z vodo, majhna plast zraka v bližini bobniča pa slabo prenaša zvočne vibracije.
Poskusi so pokazali, da je kostna prevodnost 40 % nižja od prevodnosti zraka. Zato se slišnost pod vodo na splošno poslabša. Obseg slišnosti s kostno prevodnostjo zvoka ni odvisen toliko od moči kot od tona: višji kot je ton, dlje se zvok sliši.
Podvodni svet za človeka je svet tišine, kjer ni tujih zvokov. Zato je mogoče najpreprostejše zvočne signale zaznati pod vodo na precejšnjih razdaljah. Oseba sliši udarec v kovinsko posodo, potopljeno v vodo na razdalji 150-200 m, zvok klopotca na 100 m, zvonec na 60 m.
Zvoki, ki nastanejo pod vodo, so na površini običajno neslišni, tako kot zvoki od zunaj niso slišni pod vodo. Če želite zaznati podvodne zvoke, se morate vsaj delno potopiti. Če vstopite v vodo do kolen, začnete zaznavati zvok, ki ga prej niste slišali. Ko se potapljate, se glasnost poveča. Še posebej dobro se sliši pri potopitvi glave.
Za oddajanje zvočnih signalov s površine je treba vir zvoka spustiti v vodo vsaj polovico in jakost zvoka se bo spremenila. Orientacija pod vodo po ušesu je izjemno težka. V zraku zvok prispe v eno uho 0,00003 sekunde prej kot v drugo. To vam omogoča, da določite lokacijo vira zvoka z napako le 1-3 °. Pod vodo zvok hkrati zaznavata obe ušesi in zato ni jasnega, usmerjenega zaznavanja. Napaka orientacije je 180°.
V posebej zastavljenem poskusu le posamezni potapljači po dolgih potepanjih in. iskanja so šla do lokacije vira zvoka, ki je bila od njih oddaljena 100-150 m. Ugotovljeno je bilo, da sistematično usposabljanje za dolgo časa omogoča razvoj sposobnosti precej natančnega navigacije po zvoku pod vodo. Toda takoj, ko se usposabljanje ustavi, so njegovi rezultati izničeni.