Olduğu anda yankı nedir? Yankı nedir? Araştırma hazırlamak ve yürütmek

Bir kaynaktan dışarı doğru yayılan ses dalgaları (olay dalgaları olarak adlandırılır) dağ yamacı gibi katı bir engelle çarpıştığında bir yankı oluşur. Ses dalgaları bu tür engellerden geliş açısına eşit bir açıyla yansıtılır.

Yankının oluşması için anahtar faktör, engel ile ses kaynağı arasındaki mesafedir. Engel yakında olduğunda, yansıyan dalgalar yeterince hızlı geri gider ve bir yankı oluşturmadan orijinal dalgalarla karışır. Engel en az 15 metre uzakta ise, yansıyan dalgalar olay dalgaları dağıldıktan sonra geri döner. Sonuç olarak, insanlar tekrarlanan sesi sanki engelin yanından geliyormuş gibi duyacaklar. Akustik mühendisleri, yankıları göz önünde bulundurarak oditoryumlar ve konser salonları tasarlamalı, ses emici öğeler eklemeli ve aşırı yansıtıcı yüzeyleri ortadan kaldırmalıdır.

Yansıma kuralı

Bu deneyde, ses üretecinden gelen düşük frekanslı dalgalar A cam tüpünden geçer, aynadan yansıtılır ve B tüpüne girer Deney, dalganın yansıma açısının geliş açısına eşit olduğunu kanıtladı.

Gün boyunca - daha hızlı

Ses, yere yakın sıcak havada daha hızlı hareket eder (aşağıdaki resim) ve daha soğuk üst atmosfere ulaştığında yavaşlar. Sıcaklıktaki bu tür bir değişiklik, dalganın yukarı doğru kırılmasına (sapmasına) yol açar.

Geceleri daha yavaş

Dünya yüzeyine yakın gece vakti hava sıcaklıklarının düşük olması ses geçişini yavaşlatır (metnin altındaki şekil). Daha sıcak olan katmanlarda ses hızı artar.

Rüzgarla taşınan ses

Önemli rakımlarda rüzgar hızı yere yakın olandan çok daha yüksektir. Ses dalgaları bir yer kaynağından hareket ederken rüzgarla birlikte hareket ederler. Rüzgarın dinleyicisi yalnızca zayıf, hafif bir ses duyacaktır; rüzgar altı dinleyici zili çok uzak bir mesafeden duyacaktır.

Eko. Bu ilginç fiziksel fenomen hakkında ne biliyoruz? Fizik okulunun gidişatını iyi hatırlayan biri, kesinlikle bir yankının fiziksel bir fenomen olduğunu ve özünde bir engelden yansıyan bir dalganın gözlemcinin kabulü olduğu cevabını verecektir. Bununla birlikte, yankı hiçbir şekilde göründüğü kadar kolay değildir. Bu makale, bu gerçekten şaşırtıcı fiziksel fenomen hakkında bilmediğiniz bazı ilginç gerçekler sağlayacaktır. Öyleyse başlayalım.

Yankı nedir?

Yukarıda bahsedildiği gibi yankı, bir engelden yansıyan bir ses dalgasıdır (ancak, elektromanyetik de olabilir, ancak elbette böyle bir yankıyı duymayacaksınız). Yansıtılan ses dalgaları, bazen onları daha sonra duyabilen gözlemciye (gürültünün kaynağı) geri döner. Yankı denilen engellerden yansıyan bu sestir.

Yankı kelimesinin kökeni hakkında

Bu kelimenin oldukça ilginç bir geçmişi var. Rusça'da Almanca yankı kelimesinden geldi. Bu kelime, Batı Avrupa dillerindeki diğer birçok kelime gibi Latince'den Alman diline girdi - ēсhō ... Ve Latince bu kelimeyi Yunancadan aldı - ἠχώ "yankı" anlamına geliyordu.

Bir yankının varlığı için koşullar

Yankının görünmesi için birkaç koşul gereklidir. Bir apartman dairesinde veya dükkanda yankının neden duyulmadığını hiç merak ettiniz, ancak dağlarda duymak son derece kolay mı? Gerçek şu ki, insan kulağı yalnızca yansıyan ses konuşulandan ayrı ses çıkardığında ve üzerine "uzanmadığında" bir yankı duyar. Böyle bir etki yaratmak için, sesin kendisinin etkisi ile kulakta yansıyan dalga arasında geçen sürenin en az 0,06 saniye geçmesi gerekir. Normal bir ortamda (örneğin, bir apartman dairesinde), kısa mesafe ve aynı zamanda sesi emen çeşitli nesneler nedeniyle bu gerçekleşmeyecektir.

Bazen yankı bastırılır

Bir "yankı iptali" terimi vardır. Telefonda kullanılır. Yankı iptali işlemi, iletişimin kalitesini düşüren bir iletişimdeki gereksiz yankının giderilmesidir. Yankı giderme, yalnızca ses kalitesini iyileştirmek için değil, aynı zamanda iletişim kanalının bant genişliğini artırmak için de gereklidir.

Yankının hiç olmadığı bir oda var. Yankısız oda denir. Yankısız odalar iki tiptedir. Her tür, belirli bir yankıyı "boğmaya" hizmet eder. Basitçe söylemek gerekirse, böyle bir odaya ses (veya radyo dalgaları) duvarlardan sekmez. Birincisi akustik tiptir. Adından da anlaşılacağı gibi, olağan ses yankısını bastırmaya hizmet eder. İkincisi, sırasıyla, radyo frekansı ve radyo dalgalarının yansımasını bastırmak için gereklidir.

Işık yankısı astronomik bir terimdir. Bu fenomen, keskin bir ışık parlaması olduğunda (örneğin, yeni yıldızların patlak vermesinde) ortaya çıkar. Böyle bir flaşla ışık nesnelerden yansıtılır ve gözlemciye çok sonra ulaşır.

Dünya yankısı

"Uzun gecikmeli yankı" olarak da bilinen dünya yankısı, radyo dalgaları ile ilişkili özel bir etkidir. Bu özel yankı türü, bazen kısa dalga boyu aralığında meydana gelen ve sinyal iletildikten bir süre sonra geri dönen sestir. Bu alışılmadık ve açıklanması zor olay, 1927'de İskandinav Jorgen Hals tarafından yapıldı.

Eko'nun doğası hakkında eski Yunan efsanesi

Eski Yunanlılar pek çok doğa olayını efsanelerle açıkladılar. Yankı bir istisna değildi. Yankının doğuşu efsanesi şuna benzer: Zeus'un kıskanç karısı Hera, güzel perisi Echo'yu cezalandırıp sorulara cevap vermesini yasakladığında - Echo ona yalnızca son sözleri tekrarlayabilirdi. Echo, güzel Narcissus'un ormanda yürürken gördü. Hışırtı duyarak haykırdı:

• -Orada kim var?
• -Buraya! Echo karşılık verdi.
• -Buraya gel!
• -Buraya! - Echo mutlu bir şekilde cevap verdi, Narcissus'a doğru koştu, ama onu itti, çünkü yalnızca sevgisine layık olduğuna inanıyordu. Bu yüzden güzel su perisi şimdi ormanlarda ve dağlarda saklanıyor, arada sırada gezginlerin sözlerini tekrar ediyor.

Ekolokasyon hakkında

Yarasaların ve yunusların kendilerini uzayda yönlendirmek için ekolokasyonu kullandıklarını herkes bilir. Ancak, çok az kişi "hepsi nasıl çalışıyor?" Sorusuna cevap verebilir. Ve şu şekilde çalışır. Fare öncelikle ultrason yayar. Sonra kendisine yayılan, nesnelerden yansıyan o sesin yankısını yakalar. Yarasa, bir ses sinyali yaymaktan bir yankıya dönmeye kadar giden ultra kısa boşlukları tanıma yeteneğine sahiptir. Böylece fare, ağaçlar veya diğer nesneler arasındaki mesafeyi belirler ve ayrıca şu veya bu böcekten ne kadar uzakta olduğunu "görür". Şaşırtıcı bir şekilde, yarasa yankıyı hareketsiz (sabit) bir nesneden hareketli bir nesneden mükemmel bir şekilde ayırır.

Yunuslarda ekolokasyon yarım asırdan fazla bir süre önce keşfedildi. Yunuslar, yarasalar gibi, özellikle frekanslar olmak üzere ultrason kullanırlar. 80-100 Hz... Yunusların yaydığı sinyaller inanılmaz derecede güçlüdür: örneğin, bir kilometreden daha uzaktaki bir balık sürüsünü “görebilirler”!

Küçük ilginç gerçekler

• Gürültü kaynağı ile en yakın engel (duvar veya kaya) arasındaki mesafe, yankı oluşmaz.
• Ünlü Alman nehri, sürprizlerle doludur. Örneğin yankının 20 kez tekrarladığı bir yer var.
• Fransa'nın Verdun şehrinde iki kule var. Aralarında dururken bağırırsanız, sesinizin yankısını 11 kata kadar duyarsınız.
• Dionysos'un kulağı gerçek bir yankı rekoru sahibidir. Bu, Syracuse'da gerçekten bir insan kulağına benzeyen bir mağara. Ama onu ilginç kılan bu değil. Ana yelken şekli nedeniyle yankıyı inanılmaz derecede güçlü kılar. Bir taş atışı veya basit bir alkış karanlıkta gerçek gök gürültüsüyle yankılanacak

Bazen arkadaşlarınızla ormanda yürür, farklı yönlere dağılır ve birbirinizle eğlenmeye başlarsınız.

Aniden ... ne oldu?

Birinin kendi sözlerinizi sadece boğuk, sessizce, hatta biraz hüzünle telaffuz ettiğini duyuyorsunuz. Eko!

Herkes yankıyı gerçekten sever, onu dinlemek komiktir ve bütün ormana bağırmaya başlarsınız: "Hey! .." - ve uzun bir süre sonra tekrar arayın.

Ama bu nedir - yankı mı? Neden olur?

Bağırdın - ve hava titreşti, çünkü ses çıkaran her vücut titrer: keman, arp, piyano telleri titreşir, siz konuşurken ses telleriniz titreşir. Sondaj gövdesi titreşir ve ondan bir dalga havada her yöne yayılır ve kulağınıza ulaştığında bir ses duyarsınız.

Ama burada ses dalgası, kıyıya giden bir deniz dalgası gibi bir tür engele çarpar ve geri gelir ve ikinci kez sesinizi duyarsınız, ancak sadece sessizdir çünkü dalga yavaş yavaş zayıflar.

Duyduğunuz yankı her zaman değil, her yerde değil. Bu, belirli koşulları gerektirir: Ses dalgasının tökezlediği engel, dalganın saniyenin onda biri kadar geri dönecek zamanı olmaması için yeterli bir mesafede olmalıdır, çünkü kulağımız aynı ses dalgasını böyle bir aralıktan daha az algılayamaz. zaman.

Yankı budur. Bu yüzden olur.

Kişi yankının doğasını anladı, mekaniğini anladı. Ve bir ses dalgasının yansıma yasalarına dayanarak, insan harika bir cihaz yarattı - bir yankı iskandili.

Gemiye takılan bu cihaz, denizin derinliklerine bir ses dalgası gönderir. Ses su içinde yayılır, dibe ulaşır ve geri döner, cihaz tarafından tekrar alınır. Sudaki ses yayılma hızını bilen ve sesin gönderilmesi ve alınması arasında ne kadar zaman geçtiğini izleyen bilim adamları, buradaki denizin derinliğini belirler.

Sesi denizin derinliklerine değil, yani dikey olarak değil, yatay olarak gönderirseniz, geminin kıyıdan ne kadar uzakta olduğunu veya sis sırasında önünüzde geminin takılma riski taşıyan herhangi bir engel olup olmadığını tespit edebilirsiniz: Bir gemi mi geliyor yoksa yüzen bir buz dağı mı? Ses dalgası bir engele çarpar ve geri gelir, sonar adı verilen bir cihaz tarafından alınır ve engeli kaptana bildirir.

Beyaz bir yunus bir kereden fazla güçlü fırtınalar sırasında gemileri kurtararak onlara tehlikeli resifler ve su altı kayaları arasında eşlik etti. Denizciler onu iyi tanıyorlardı, seviyorlardı ve hayatının dokunulmaz olduğunu ilan ettiler. Yunuslara "beyaz pilot" adını verdiler ve pilotlar, iyi çalışılmış su yolu boyunca, çim yol boyunca limanlara giden gemilerde gezinen uzmanlardır.

Bu Bulgar hikayesi, çeşitli deniz hayvanlarının yaşamını ve düşmanlardan kaçan hain resiflerde göbeklerini yarma korkusu olmadan, denizin derinliklerinde serbestçe yüzdükleri doğal yer belirleyicilerini anlatıyor. Yer bulucu harika bir güvenlik cihazıdır. Sadece deniz hayvanlarında değil.

Yarasanın ayrıca doğal bir yer belirleyicisi vardır.

Karanlıkta özgürce uçan, hiçbir engele çarpmayan, her zaman akıllıca onlardan kaçınan bu küçük hayvanların davranışları çok uzun bir süre bilim adamları için bir muammaydı. Ve anında sivrisinekleri ve çok küçük sivrisinekleri yok etmeyi başarırlar. Bu arada, yarasaların gözleri görme keskinliği açısından farklılık göstermez; aksine çok kötü görüyorlar.

Burada sorun ne?

Ancak son zamanlarda, yaklaşık otuz yıl önce, bilim adamları bu sırrı çözdüler. Yarasaların kendi yer belirleyicileri olduğu ortaya çıktı. Duyamayacağımız sesler çıkarırlar, kulağımız onları almaz; bu sesler bir engele çarpar, geri gelir ve fareler onları kocaman kulaklarıyla yakalar. Yani genel olarak gözleri gereksizdir: kulaklar gözlerinin yerini alır, etraflarındaki dünyayı güçlü sesli farlarla aydınlatıyor gibi görünürler.

İnsanın bir dalganın yansıması prensibiyle yarattığı harika bir icat var, sadece ses değil, radyo dalgaları.

Radyo dalgaları ayrıca yollarından geçen nesnelerden sekme yeteneğine de sahiptir. Ve II.Dünya Savaşı'ndan hemen önce, bilim adamları, düşman uçaklarını, tepelerinde görünmeden önce bile uzaktan tespit edebilen bir cihaz yarattılar. Bu cihaza radar, aksi takdirde radar denir.

Radar, hem gökyüzündeki düşman uçaklarını hem de denizdeki düşman gemilerini tespit edebiliyor ve hem onlara olan mesafeyi hem de yönünü belirliyor.

Radarlara sadece savaş sırasında değil, barış zamanında da ihtiyaç vardır. Onlar harika yardımcılardır. Meteorologlar, bunları yüksek rakımlarda rüzgarların hızını ve yönünü belirlemek ve gök gürültüsü bulutlarının birikimini tespit etmek için kullanırlar. En yakın uydumuz Ay'a bir radyo dalgası gönderen gökbilimciler, ona olan mesafeyi çok doğru bir şekilde belirleyebildiler. Bunlar sadece iki örnek ve birçoğu var.

Eko! Bu fenomenin doğası uzun süredir açıklanmıştır. Ancak eski zamanlarda gizemli ve harika görünüyordu. Ve eski Yunanlılar, orman yankısı hakkında şiirsel bir efsane buldular.

... Bir zamanlar ormanda Echo adında güzel bir perisi varmış. Arkadaşları gibi serbestçe oynadı, şarkı söyledi ve dans etti - çayırların, derelerin, pınarların tanrıçaları ... Ama zavallı küçük perisi Echo, korkunç, güçlü tanrıça Hera'yı kızdırdı ve Hera, konuşmasını yasaklayarak onu cezalandırdı. Su perisi Echo ancak şimdi başkalarının sözlerini tekrarlayabilirdi.

Bu nedenle bazen ormandaki perisi Echo'nun hüzünlü sesini duyuyoruz. Ve ormanın yankısının şiirinden etkilenen Puşkin, onun hakkında harika şiirler yarattı:

Canavar sağır ormanda kükrüyor mu, Korna çalıyor mu, gök gürültüsü gümbürtüyor mu, Tepedeki kız şarkı söylüyor mu - Her ses için Boş havadaki cevabın Aniden doğuruyorsun.

Hiç dağlara gitmemiş olsanız bile, muhtemelen bir yankının ne olduğunu biliyorsunuz ve onunla birden fazla kez karşılaşmışsınızdır. Yankı bir evin kemerinin herhangi bir yerinde, boş bir dairede, ormanın içinde bizi bekleyebilir.

Eko nedir ve nasıl duyarsınız?

Yankı, sesin bir yansımasıdır. Dokuzuncu sınıfta fizikte yankılar meydana gelir, bu yüzden muhtemelen nasıl olduğunu herkes bilir. Ses, çeşitli yüzeylerden bazen birkaç kez bile yansıtılır ve bize geri döner. Soru ortaya çıkıyor, neden her zaman değil, bazı durumlarda ekoları duyuyoruz? Örneğin küçük odalarda yankıları neden duyamıyoruz?

Gerçek şu ki, öncelikle, binadaki eşyalar ve mobilyalar yansıyan sesleri sönümleyerek yankıyı emer. İkincisi, beynimizin yansıyan sinyali gönderilen sinyalden ayrı, yankı şeklinde ayırt edebilmesi için aralarındaki farkın saniyenin en az altı yüzde biri kadar olması gerekir.

Ses hızının yaklaşık 340 m / s olduğu göz önüne alındığında, duvardan yansıyan sese üç metre mesafede saniyenin iki yüzde biri kadar sonra geri geleceği kolayca hesaplanabilir. Beyin için böyle bir süre yeterli değildir, bu iki sesi ayrı ayrı algılamayacaktır.

Ve sinyalin büyük miktarda mobilya tarafından söndürülmediği ve duvarlara olan mesafenin büyük olduğu geniş odalarda, sesin bize yansıması için saniyenin altı yüzde biri kadar sürebilir. Bu durumda bir yankı duyacağız.

En iyi yankı nerede duyulur?

Mobilyaların bulunmadığı, sesin kayalardan kolayca yansıtıldığı, kayalar arasındaki mesafenin büyük olduğu dağlarda, çığlığınızın yankısını birden çok kez duyabilirsiniz. Farklı mesafelerdeki kayalardan yansıyan ses, büyük bir gecikmeyle gelir, bu nedenle tekrar eden bir yankı duyarız.

Hemen hemen aynı şey sesin ağaç gövdelerinden yansıdığı ormanda da olur. Doğru, ormanda ses yapraklar, çimen ve toprak tarafından emilir ve dağlarda genellikle sesi emecek hiçbir şey yoktur ve bu nedenle yüksek bir çığlık kolayca çökmeye neden olabilir.

Ses dalgasının titreşimleri kayalara iletilir ve yamaçlara zayıf bir şekilde yapışan kaya ve kar kütleleri ortaya çıkan titreşimden kolaylıkla parçalanabilir. Yuvarlanırken, yol boyunca yeni taşları ve karları devirirler, bir çığ yükselir. Bu nedenle, dağlarda çökme tehlikesini her zaman hatırlamalı ve gereksiz yere tekrar bağırmamalısınız.

Korna prensibi yankı kullanımına dayanır. Korna, genişleyen yuvarlak bir tüptür. Bir kişi dar uçtan konuşur, sesinin sesi hoparlörün duvarlarından birkaç kez yansıtılır ve geniş uçtan tek yönde, her yöne dağılmadan çıkar. Böylece gücü belirli bir yönde arttırılır ve ses daha büyük bir mesafeye yayılabilir.