Voiko lepakko lähettää taajuussignaalia. Kuinka lepakot navigoivat. Lepakon suojelun taso

Lepakot elävät yleensä suurissa parvissa luolissa, joissa ne navigoivat täydellisesti täydellisessä pimeydessä. Lentäessään luolasta sisään ja ulos, jokainen hiiri tuottaa ääniä, joita emme kuule. Samaan aikaan tuhannet hiiret pitävät näitä ääniä, mutta tämä ei estä niitä navigoimasta täydellisesti avaruudessa täydellisessä pimeydessä ja lentämästä törmäämättä toisiinsa. Miksi lepakot voivat lentää luottavaisesti täydellisessä pimeydessä törmäämättä esteisiin? Näiden yöeläinten hämmästyttävä ominaisuus - kyky navigoida avaruudessa ilman näön apua - liittyy niiden kykyyn lähettää ja siepata ultraääniaaltoja.

Kävi ilmi, että lennon aikana hiiri lähettää lyhyitä signaaleja noin 80 kHz:n taajuudella ja vastaanottaa sitten heijastuneita kaikuja, jotka tulevat siihen lähellä olevilta esteiltä ja lähellä lentäviltä hyönteisiltä.

Jotta signaali heijastuisi esteestä, tämän esteen pienin lineaarinen koko ei saa olla pienempi kuin lähetettävän äänen aallonpituus. Ultraäänen käyttö mahdollistaa pienempien kohteiden havaitsemisen kuin mitä alemmilla äänitaajuuksilla voitaisiin havaita. Lisäksi ultraäänisignaalien käyttö johtuu siitä, että aallonpituuden pienentyessä säteilyn suuntaus on helpompi toteuttaa, ja tämä on erittäin tärkeää kaikulokaation kannalta.

Hiiri alkaa reagoida tiettyyn esineeseen noin metrin etäisyydeltä, kun taas hiiren lähettämien ultraäänisignaalien kesto lyhenee noin 10-kertaiseksi ja niiden toistonopeus kasvaa 100–200 pulssiin (napsautukseen) sekunnissa. Eli havaittuaan kohteen hiiri alkaa napsauttaa useammin ja itse napsautukset lyhenevät. Pienin etäisyys, jonka hiiri voi havaita tällä tavalla, on noin 5 cm.

Metsästyskohdetta lähestyessään lepakko ikään kuin arvioi nopeudensa suunnan ja heijastuneen signaalin lähteen suunnan välisen kulman ja muuttaa lentosuuntaa niin, että tämä kulma pienenee ja pienenee.

Voiko lepakko havaita 1 mm:n kääpiön lähettämällä signaalin taajuudella 80 kHz? Äänen nopeudeksi ilmassa oletetaan 320 m/s. Selitä vastaus.

Lomakkeen loppu

Lomakkeen aloitus

Hiirten ultraäänikaikulokaatiossa käytetään aaltoja taajuudella

1) alle 20 Hz

2) 20 Hz - 20 kHz

3) yli 20 kHz

4) mikä tahansa taajuus

Lomakkeen loppu

Lomakkeen aloitus

Kyky navigoida täydellisesti avaruudessa liittyy lepakoiden kykyyn lähettää ja vastaanottaa

1) vain infraääniaaltoja

2) vain ääniaaltoja

3) vain ultraääniaaltoja

4) ääni- ja ultraääniaaltoja

Äänitys

Amerikkalainen keksijä T.A. keksi vuonna 1877 kyvyn tallentaa ääniä ja sitten toistaa niitä. Edison. Äänen tallennus- ja toistokyvyn ansiosta äänielokuva syntyi. Musiikkiteosten, tarinoiden ja jopa kokonaisten näytelmien nauhoittamisesta gramofonille tai gramofonilevyille on muodostunut äänen tallennuksen massamuoto.

Kuvassa 1 on yksinkertaistettu kaavio mekaanisesta äänentallentimesta. Ääniaallot lähteestä (laulaja, orkesteri jne.) tulevat torveen 1, johon on kiinnitetty ohut elastinen levy 2, jota kutsutaan kalvoksi. Ääniaallon vaikutuksesta kalvo värähtelee. Kalvon värähtelyt välittyvät siihen liittyvään leikkuriin 3, jonka kärki vetää ääniuran pyörivään kiekkoon 4. Ääniura kiertyy spiraalimaisesti levyn reunasta sen keskustaan. Kuvassa näkyy levyn ääniurat suurennuslasin läpi katsottuna.

Levy, jolle ääni on tallennettu, on valmistettu erityisestä pehmeästä vahamateriaalista. Kuparikopio (klisee) poistetaan tästä vahalevystä sähkömuovauksella. Tämä käyttää puhtaan kuparin kerrostumista elektrodille, kun sähkövirta kulkee sen suolojen liuoksen läpi. Kuparikopio painetaan sitten muovilevyille. Näin tehdään gramofonilevyjä.

Ääntä toistettaessa gramofonilevy asetetaan gramofonin kalvoon liitetyn neulan alle ja levy saatetaan pyörimään. Liikkuessaan levyn aaltoilevaa uraa pitkin neulan pää värisee ja kalvo värähtelee sen mukana, ja nämä värähtelyt toistavat melko tarkasti tallennetun äänen.

Äänitys mekaanisesti äänittää äänihaarukkaa. Äänityshaarukan soittoajan pidentyessä 2 kertaa

1) ääniuran pituus kasvaa 2 kertaa

2) ääniuran pituus pienenee 2 kertaa

3) ääniuran syvyys kasvaa 2 kertaa

4) ääniuran syvyys pienenee 2 kertaa

Lomakkeen loppu

2. Molekyylifysiikka

Pintajännitys

Ympärillämme jokapäiväisten ilmiöiden maailmassa toimii voima, joka yleensä jätetään huomiotta. Tämä voima on suhteellisen pieni, sen toiminta ei aiheuta voimakkaita vaikutuksia. Emme kuitenkaan voi kaataa vettä lasiin, emme voi tehdä tälle tai tuolle nesteelle yhtään mitään ilman, että saamme liikkeelle pintajännitysvoimia, joilla on merkittävä rooli luonnossa ja elämässämme. Ilman niitä emme voineet kirjoittaa mustekynällä, kaikki muste valui siitä heti pois. Käsien vaahdotus olisi mahdotonta, koska vaahtoa ei voinut muodostua. Kevyt sade liottaisi meidät läpi. Maaperän vesistö häiriintyy, mikä olisi tuhoisaa kasveille. Kehomme tärkeät toiminnot kärsivät.

Helpoin tapa vangita pintajännitysvoimien luonne on huonosti suljettu tai viallinen vesihana. Pisara kasvaa vähitellen, ajan myötä muodostuu kapeneminen - kaula ja pisara irtoaa.

Vesi on ikään kuin suljettuna elastiseen pussiin, ja tämä pussi katkeaa, kun painovoima ylittää sen vahvuuden. Todellisuudessa pisarassa ei tietenkään ole muuta kuin vettä, mutta itse veden pintakerros käyttäytyy kuin venytetty elastinen kalvo.

Saippuakuplakalvo tekee saman vaikutelman. Se näyttää ohuelta venytetyltä vauvapallon kumilta. Jos asetat neulan varovasti veden pinnalle, pintakalvo taipuu ja estää neulaa uppoamasta. Samasta syystä vesijuoksut voivat liukua veden pinnalla putoamatta siihen.

Pyrkiessään kutistumaan pintakalvo antaisi nesteelle pallomaisen muodon, ellei siinä olisi painovoimaa. Mitä pienempi pisara, sitä suurempi rooli pintajännitysvoimilla on painovoimaan verrattuna. Siksi pienet pisarat ovat muodoltaan lähellä palloa. Vapaassa pudotuksessa tapahtuu painottomuuden tila, ja siksi sadepisarat ovat lähes tiukasti pallomaisia. Auringon säteiden taittumisen vuoksi näihin pisaroihin ilmestyy sateenkaari.

Pintajännitys johtuu molekyylien välisestä vuorovaikutuksesta. Nestemolekyylit vuorovaikuttavat toistensa kanssa voimakkaammin kuin nestemolekyylit ja ilmamolekyylit, joten nesteen pintakerroksen molekyylit pyrkivät lähentymään toisiaan ja uppoamaan syvälle nesteeseen. Tämä mahdollistaa nesteen muodon, jossa molekyylien määrä pinnalla olisi minimaalinen ja pallolla on minimipinta tietylle tilavuudelle. Nesteen pinta supistuu ja tämä johtaa pintajännitykseen.

Kaikki tietävät, että lepakot käyttävät kaikulokaatiota liikkuessaan. Jopa viisivuotiaat tietävät tämän. Tähän mennessä tiedämme, että tämä kyky ei ole lepakoiden ainutlaatuinen. Myös delfiinit, valaat, jotkut linnut ja jopa hiiret käyttävät kaikulokaatiota. Viime aikoihin asti meillä ei kuitenkaan ollut aavistustakaan siitä, kuinka monimutkaisia ​​ja voimakkaita lepakoiden äänet todella ovat. Tiedemiehet ovat havainneet, että nämä ainutlaatuiset olennot käyttävät outoja ääniään kaikenlaisilla hämmästyttävillä tavoilla. Yö on täynnä näiden ilmametsästäjien sirkutusta ja vinkumista, ja olemme vasta alkamassa oppia kaikkia heidän salaisuuksiaan. Jos uskot, että delfiinien napsautukset ja pillit ovat uskomattomia, valmistaudu oppimaan todellisista äänen mestareista.

10 lepakoita ei voi huijata

Aikoinaan ajateltiin, että lepakot näkevät vain liikkuvia hyönteisiä. Itse asiassa jotkut koit jäätyvät kuullessaan lepakon lähestyvän. Ilmeisesti isokorvalehtilepakko Etelä-Amerikasta ei tiedä siitä. Tutkimus osoitti, että he voivat havaita nukkuvia sudenkorentoja, jotka eivät liiku ollenkaan. Isokorvalepakko "verhoaa" kohteen jatkuvalla kaikulokaatiovirralla. Kolmessa sekunnissa he voivat määrittää, onko heidän valitsemansa kohteen syötävä. Siten lepakko voi herkutella nukkuvalla hyönteisellä, joka ei ilmeisesti kuule, kuinka se huutaa sille.

Luonnollisesti tiedemiehet pitivät tätä kaikkea mahdottomana. Ei ollut syytä olettaa, että lepakoiden kaikulokaatio olisi niin herkkä, että se voisi havaita erilaisia ​​muotoja. He tiivistivät asian seuraavasti: "Hiljaisen ja liikkumattoman saaliin aktiivista havaitsemista aluskasvillisuuden tiheässä kasvillisessa pidettiin mahdottomaksi." Isokorvainen lehtien kantaja kuitenkin onnistuu.

Tutkijoiden hämmennyksen lisäämiseksi isokorvalehtilepakko osaa myös erottaa oikean sudenkorennon keinotekoisesta. Tiedemiehet testasivat lepakoita oikeilla sudenkorennoista ja paperista ja foliosta tehdyillä väärennöksillä. Huolimatta siitä, että alun perin kaikki lepakot kiinnostuivat väärennöksistä, kukaan heistä ei purenut keinotekoista sudenkorentoa. Nämä lepakot eivät vain pysty määrittämään esineen muotoa kaikulokaatiolla, vaan myös kuulemaan eron materiaalissa, josta tämä esine on valmistettu.

9 Lepakot paikantavat kasveja Echolocationin avulla


Valokuva: Hans Hillewaert

Valtava määrä lepakoita ruokkii yksinomaan hedelmiä, mutta ne lentävät ulos etsimään ruokaa vain yöllä. Joten kuinka he löytävät ruokaa pimeässä? Tutkijat uskoivat alun perin löytävänsä kohteen nenänsä avulla. Tämä johtuu siitä, että olisi melko vaikeaa lajitella eri kasveja tiheässä katoksessa pelkällä kaikulokaatiolla. Teoriassa kaikki olisi kuin sumussa.

Tietysti on mahdollista, että lepakot näkevät hyönteisiä puissa, mutta kukaan ei olisi uskonut, että nämä siivekkäät jyrsijät voisivat käyttää ääntä kasvien tyypin määrittämiseen (lepakat eivät muuten ole jyrsijöitä). Glossophagine-nimellä tunnetun lehtinenä-alaheimon lepakot voivat kuitenkin tehdä juuri niin. He löytävät suosikkikasvensa pelkällä äänellä. Tutkijoilla ei ole aavistustakaan, kuinka he tekevät tämän saavutuksen. "Kasvien tuottamat kaiut ovat hyvin monimutkaisia ​​signaaleja, jotka pomppivat tämän kasvin monista lehdistä." Toisin sanoen se on uskomattoman vaikeaa. Näillä lepakoilla ei kuitenkaan ole ongelmia tämän menetelmän käyttämisessä. He löytävät kukat ja hedelmät ilman ongelmia. Joillakin kasveilla on jopa satelliittiantennin muotoisia lehtiä erityisesti lepakoiden houkuttelemiseksi. Jälleen kerran lepakot osoittavat, että meillä on vielä paljon opittavaa äänestä.

8. Korkea taajuus

Ultraäänen lepakoiden sirkutus voi olla melko korkea. Ihminen kuulee ääniä alueella 20 hertsiä 20 kilohertsiin, mikä on melko hyvä. Esimerkiksi paras sopraanolaulaja voi saavuttaa sävelen vain noin 1,76 kilohertsin taajuudella. Useimmat lepakot voivat sirkutella 12–160 kilohertsin taajuutta, mikä on verrattavissa delfiineihin.

Kirkkaasti koristeltu sileä nenä antaa korkeimman taajuuden äänen kaikista maailman eläimistä. Niiden kantama alkaa 235 kilohertsistä, mikä on paljon korkeampi kuin ihmisten kuulema taajuus, ja päättyy noin 250 kilohertsiin. Tämä pieni pörröinen nisäkäs voi tehdä ääniä, jotka ovat 120 kertaa korkeampia kuin maailman parhaan laulajan ääni. Miksi he tarvitsevat niin tehokkaita äänilaitteita? Tiedemiehet uskovat, että nämä korkeat taajuudet "keskittävät merkittävästi tämän lepakalajan luotain ja vähentävät sen kantamaa". Tiheissä viidakoissa, joissa nämä lepakot elävät, tällainen kaikulokaatio voi antaa heille edun hyönteisten havaitsemisessa lehtien ja oksien kahinasta. Tämä laji voi kohdistaa kaikunsa tavalla, jota mikään muu laji ei pysty.

7. Super korvat


Lepakon terävät korvat eivät koskaan saa tarpeeksi huomiota. Kaikki ovat kiinnostuneita vain itse äänestä, eivät vastaanottavasta laitteesta. Joten Virginia Techin insinööriosasto on vihdoin tutkinut lepakoiden korvia. Aluksi kukaan ei uskonut, mitä he löysivät. Sekunnin kymmenesosassa (100 millisekunnissa) yksi näistä lepakoista voi "muuttaa merkittävästi korvansa muotoa niin, että se havaitsee eri äänitaajuuksia". Kuinka nopea se on? Ihmisen räpyttäminen kestää kolme kertaa kauemmin kuin hevosenkenkälepakko, jotta se muotoilee korvansa uudelleen sopeutuakseen tiettyihin kaikuihin."

Lepakon korvat ovat superantenneja. He eivät vain pysty liikuttamaan korviaan salamannopeasti, vaan he voivat myös "käsitellä päällekkäisiä kaikuja, jotka tulevat vain 2 miljoonasosan välein toisistaan. He pystyvät myös erottamaan kohteet, jotka ovat vain 0,3 millimetrin päässä toisistaan. Jotta sinun olisi helpompi kuvitella - ihmisen hiuksen leveys on 0,3 millimetriä. Siksi ei ole ollenkaan yllättävää, että laivasto tutkii lepakoita. Niiden biologinen luotain on paljon parempi kuin mikä tahansa ihmisen keksimä tekniikka.

6. Lepakot tunnistavat ystävänsä


Kuten ihmisillä, lepakoilla on parhaita ystäviä, joiden kanssa he rakastavat viettää aikaa. Joka päivä, kun sadat lepakot yhdyskunnassa valmistautuvat nukkumaan, heidät määrätään samoihin sosiaalisiin ryhmiin yhä uudelleen ja uudelleen. Miten he löytävät toisensa niin suuresta joukosta? Tietysti itkun avulla.

Tutkijat havaitsivat, että lepakot voivat tunnistaa sosiaalisen ryhmänsä jäsenten yksittäiset kutsut. Jokaisella lepakolla on "erityinen ääntely, jolla on oma akustinen kuva". Kuulostaa siltä, ​​että lepakoilla on omat nimensä. Näitä ainutlaatuisia yksilöllisiä akustisia kuvia pidetään tervehdyksenä. Kun ystävät tapaavat, he haistelevat toistensa kainaloita – loppujen lopuksi mikään ei vahvista ystävyyttä niin kuin lepakoiden kainaloiden tuoksun hengittäminen.

Toinen tapa, jolla lepakot välittävät yksittäisiä signaaleja, on metsästää ruokaa. Kun monet lepakot metsästävät samalla alueella, ne lähettävät saalissignaalin, jonka kaikki muut voivat kuulla. Tämän signaalin tarkoitus on eräänlainen lausunto: "Hei, tämä kovakuoriainen on minun!". Yllättäen myös nämä ruoanhakukutsut ovat yksilöllisiä, joten kun koko parven yksi lepakko huutaa ”Minun!”, kaikki muut yhdyskunnan lepakot tietävät, kuka löysi heidän ruokansa.

5. Puhelinjärjestelmä

Madagaskarin suckerfoot-yhdyskunnat ovat nomadeja ja liikkuvat jatkuvasti paikasta toiseen välttääkseen saalistajat. Ne nukkuvat rullatuissa heliconia- ja calathea-lehdissä, joihin jokaiseen mahtuu useita pieniä lepakoita. Joten miten nämä kiipeilevät nukkapallot kommunikoivat muun yhdyskunnan kanssa, jos ne leviävät koko metsään? He käyttävät luonnon kuulutusjärjestelmää kommunikoidakseen ystäviensä kanssa.

Lehtisuppilot auttavat vahvistamaan sisällä olevien lepakoiden huutoa jopa kahdella desibelillä. Lehdet ovat myös hyviä ohjaamaan ääntä. Tutkimukset osoittavat, että lepakot, jotka olivat jo lehtihuiveissaan, antoivat erityisen äänen auttaakseen ystäviään löytämään ne. Ulkona olevat lepakot vastasivat huutaen ja pelasivat eräänlaista Marco Polo -peliä, kunnes löysivät lajinsa. Yleensä heillä ei ollut ongelmia löytää oikea ahven.

Lehdet toimivat vielä paremmin, kun ne vahvistavat saapuvien huutojen ääntä ja lisäävät niiden äänenvoimakkuutta jopa 10 desibeliä. Se on kuin eläisi megafonin sisällä.

4. Meluisat siivet


Kaikilla lepakoilla ei ole ääntelyä. Itse asiassa useimmat lepakkolajit eivät pysty luomaan samoja napsautuksia ja naksuja, joita useimmat muut lepakkalajet käyttävät kaikulokaatioon. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että he eivät voisi liikkua alueella yöllä. Äskettäin on havaittu, että monet hedelmälepakkolajit voivat navigoida avaruudessa käyttämällä siipillään aiheuttamiaan heilutusääniä. Itse asiassa tutkijat ovat niin hämmästyneitä tästä löydöstä, että he ovat suorittaneet useita testejä varmistaakseen, että äänet eivät tule näiden lepakoiden suusta. He jopa menivät niin pitkälle, että sinetöivät lepakoiden suun ja ruiskuttivat anestesiaa heidän kielelleen. Näitä hiiriä, joiden suu oli tiivistetty ilmastointiteipillä ja kieleen ruiskutettua lidokaiinia, kidutettiin vain, jotta tiedemiehet voisivat olla 100-prosenttisesti varmoja, etteivät lepakot huijannut heitä suullaan.

Joten miten nämä lepakot käyttävät siipiään luomaan ääniä, joita he käyttävät kaikulokaatioon? Usko tai älä, kukaan ei ole vielä tajunnut sitä. Samanaikainen lentäminen ja räpyttely on salaisuus, jota nämä älykkäät nisäkkäät eivät halua luovuttaa. Tämä on kuitenkin ensimmäinen löytö ei-vokaalisten äänien käytöstä navigoinnissa, ja tutkijat ovat tästä erittäin innoissaan.

3. Visio kuiskauksessa


Valokuva: Ryan Somma

Perustuen siihen tosiasiaan, että lepakot löytävät saaliinsa kaikulokaatiolla, jotkut eläimet, kuten yöperhot, ovat kehittäneet kyvyn määrittää lepakoiden kaikulokaatio. Tämä on loistava esimerkki klassisesta evoluution taistelusta saaliston ja saaliston välillä. Petoeläin kehittää aseen, ja sen mahdollinen saalis löytää tavan torjua sitä. Monet koit putoavat maahan ja ovat liikkumattomia kuullessaan lepakon lähestyvän.

Piikkimainen, pitkäkielinen vampyyri on löytänyt tavan ohittaa koiden herkkä kuulo. Tiedemiehet olivat yllättyneitä huomatessaan, että nämä lepakot ruokkivat lähes yksinomaan koit, joiden on täytynyt kuulla heidän lähestymisensä. Joten kuinka he saavat saaliinsa kiinni? Särmäinen pitkäkielinen vampyyri käyttää hiljaisempaa kaikutapaa, jota koit eivät pysty havaitsemaan. Kaikulokaation sijaan he käyttävät "kuiskaussijaintia". He käyttävät lepakoiden varkautta vastaavaa tapaa siepata hyväuskoisia koiperhoja. Tutkimus toisesta kuiskuvalepakkolajista, nimeltään Euroopan leveäkorva- tai nukkakorvalepakko, osoitti, että tämän lajin ääni on 100 kertaa hiljaisempi kuin muiden lajien.

2. Nopein suu koskaan


On tavallisia, merkityksettömiä lihaksia, mutta on myös sellaisia, joita voidaan kuvailla vain superlihaksiksi. Kalkkikäärmeillä on äärimmäiset häntälihakset, joiden ansiosta ne voivat kolisea hännän kärkeä uskomattomalla nopeudella. Puffikalan uimarakko on kaikkien selkärankaisten nopein nykimislihas. Jos puhumme nisäkkäistä, ei ole nopeampaa lihasta kuin lepakon kurkku. Se voi supistua nopeudella 200 kertaa minuutissa. Se on 100 kertaa nopeampi kuin pystyt räpäyttämään. Jokaisella supistuksella syntyy ääni.

Tutkijat ovat ihmetelleet, mikä on lepakalaikuluotaimen yläraja. Perustuen siihen, että kaiku palaa lepakkoon vain millisekunnissa, heidän kutsunsa alkavat mennä päällekkäin nopeudella 400 kaikua minuutissa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että he kuulevat jopa 400 kaikua sekunnissa, joten vain kurkunpää pysäyttää ne.

Teoriassa on täysin mahdollista, että on niitä, jotka pystyvät rikkomaan tämän ennätyksen. Yhdelläkään tieteen tuntemista nisäkkäistä ei ole lihaksia, jotka voisivat liikkua niin nopeasti. Syy, miksi he voivat suorittaa nämä hämmästyttävät ääniteot, johtuu siitä, että heillä on itse asiassa enemmän mitokondrioita (kehon akkuja) sekä kalsiumia kuljettavia proteiineja. Tämä antaa heille enemmän voimaa ja antaa heidän lihaksilleen supistua paljon useammin. Heidän lihaksensa ovat kirjaimellisesti superlatautuneet.

1. Lepakot lähtevät kalastamaan

Jotkut lepakot saalistavat kaloja. Tämä vaikuttaa täysin naurettavalta, koska kaikulokaatio ei kulje veden läpi. Se pomppii hänestä kuin seinään osuva pallo. Joten miten kalaa syövät lepakot tekevät sen? Niiden kaikulokaatio on niin herkkä, että ne havaitsevat veden pinnalla aaltoja, jotka antavat kalat uivan suoraan veden pinnalla. Lepakko ei itse asiassa näe kaloja. Heidän kaikulokaationsa ei koskaan saavuta itse saalista. He löytävät kalat uimassa lähellä veden pintaa lukemalla veden pinnalla roiskeet äänen avulla. Se on vain hämmästyttävä kyky.

Osoittautuu, että jotkut lepakot käyttävät samaa tekniikkaa sammakoiden pyydystämiseen. Jos vedessä istuva sammakko näkee lepakkon, se jäätyy. Mutta hänen ruumiistaan ​​veden läpi leviävät väreet pettävät hänet. Toinen mielenkiintoinen fakta lepakoista ja vedestä on, että ne on syntymästään lähtien ohjelmoitu uskomaan, että mikä tahansa akustisesti sileä pinta on vettä ja ne laskeutuvat sen päälle juomaan. Ilmeisesti, jos asetat suuren sileän lautasen keskelle viidakkoa, nuoret lepakot sukeltavat siihen kasvot alaspäin yrittääkseen sammuttaa janonsa. Siksi toisaalta lepakoiden kaiku on niin herkkä, että ne voivat lukea järven pinnasta kuin kirjaa. Toisaalta nuoret lepakot eivät voi erottaa tarjotinta lätäköstä.

Perhonen karhu Bertholdia trigona- Ainoa luonnossa tunnettu eläin, joka pystyy puolustautumaan lepakoita vastaan ​​häiritsemällä niiden sijaintisignaaleja Hiiret eivät voi oppia saamaan kiinni tämän tyyppistä karhua, joka lähettää tyypillisiä ultraääninaksahduksia. Mutta miten perhosnapsautukset tarkalleen ottaen toimivat? B.trigona lepakoissa oli tuntematon. Amerikkalaiset biologit perustivat käyttäytymiskokeita, joissa he testasivat kolmea mahdollista mekanismia. Kävi ilmi, että signaalit lähettivät B.trigona, vähentää tarkkuutta, jolla lepakko määrittää etäisyyden siihen. Perhosen antamien napsautusten seurauksena lepakko muuttaa signaaliensa luonnetta, mikä vaikeuttaa perhosen kiinni saamista entisestään. Kirjoittajat uskovat, että tämä käyttäytyminen B.trigona saattoi johtua vanhemmasta puolustusmenetelmästä, joka tunnetaan joissakin perhosissa - kun akustiseen signalointiin liittyy kemikaalien vapautumista, jotka karkottavat saalistajia.

Lepakot ja koit ovat olleet evoluutiorodussa ainakin 50 miljoonaa vuotta. Tämän taistelun aikana perhoset ovat kehittäneet melko yksinkertaisen kuuloelinten suunnittelun, joka auttaa nopeasti varoittamaan lähestyvästä vaarasta ja käynnistämään petoeläinten välttämisreaktion. Ursa-heimon eli Arctiidae-perhoset pystyvät myös lähettämään ultraääninaksahduksia, ja eri lajit tekevät sen eri tavoin. Monet niistä tekevät napsautuksia melko harvoin, mutta akustiseen signaaliin liittyy lepakoita karkoittavien hajuaineiden vapautumista. Muut lajit ovat oppineet jäljittelemään näitä syötäväksi kelpaamattomia perhosia napsauttamalla eivätkä päästä niistä ulos hajua (Barber ja Conner, 2007). Toinen puolustuskeino on napsautus kokemattoman lepakon pelottamiseksi. Tämä menetelmä ei kuitenkaan ole kovin luotettava, koska hiiret oppivat ja muutaman yrityksen jälkeen lakkaavat kiinnittämästä huomiota perhosen napsautukseen.

Äskettäin amerikkalaiset tutkijat Wake Forest -yliopistosta ovat osoittaneet, että yksi karhulaji, Bertholdia trigona, voivat lähettää toistuvia ultraäänisignaaleja, jotka häiritsevät lepakoiden kaikulokaatiosignaaleja (Corcoran et al., 2009). On huomionarvoista, että lepakot eivät voi oppia käsittelemään tätä estettä: useiden yritysten jälkeen hiiri ei vieläkään saa perhosta kiinni. Nyt samat kirjoittajat ovat asettaneet tehtäväkseen selvittää mekanismin, jolla B.trigona niin taitavasti puolustaa itseään (Corcoran et al., 2011). He ehdottivat kolme hypoteesia.

Ensimmäisen mukaan illusorinen kaikuhypoteesi, - lepakko voi sekoittaa perhossignaalit oman signaalinsa kaikuun esineestä, jota ei ole olemassa. Tässä tapauksessa hiiren on muutettava lentorataa ja lentää pois olemattomasta esineestä. Toisen mukaan - etähäiriön hypoteesi, - perhosen lähettämät signaalit voivat heikentää lepakon tarkkuutta määritettäessä etäisyyttä saalista. Tämä voi tapahtua, jos perhosen napsautukset edeltävät lepakon omasta signaalista tulevaa kaikua. Lopuksi kolmannen mukaan peittävä hypoteesi, - perhossignaalit voivat peittää sen kokonaan, ja siitä tulee "näkymätön" lepakolle.

Lepakkon käyttäytyminen kokeessa voi osoittaa, mikä hypoteesi on oikea. Hiiri joko muuttaa lentorataa tai yrittää saada perhosen kiinni ja ohittaa, tai se ei havaitse perhosta ollenkaan ja jatkaa lentämistä.

Käyttäytymiskokeita suoritettiin seitsemän yön ajan äänieristetyssä huoneessa, jonka mitat olivat 5,8 x 4,0 x 3,0 m. Eptesicus fuscus, kuuluvat sileäkärkisten lepakoiden perheeseen. Kokeet suoritettiin kolmella yksilöllä E. fuscus.

Alustavasti osoitettiin, että kaikki kolme hiirtä söivät mielellään tutkittuja karhulajeja, jos perhoset eivät pitäneet ääntä (äänisignaalien puuttuminen havaittiin 22 %:lla perhosista). Ennen jokaista koetta testasimme, kuinka luotettavasti hiiri sai kiinni kontrolliperhoset, jotka eivät lähettäneet signaaleja. Kontrollina käytimme Galleria melonella. Sen jälkeen joka yö 16 perhosta (4 - B.trigona, 4 - muun tyyppisiä karhuja, jotka eivät pidä ääntä, 8 - G. melonella) esitettiin satunnaisesti yhdelle lepakolle. Perhoset kiinnitettiin 60 cm:n pituiseen lankaan ja hiiri pystyi hyökkäämään perhosen kimppuun useita kertoja, mutta vain ensimmäinen hyökkäys otettiin huomioon analysoinnissa.

Kaikki kokeet tallennettiin kahdella nopealla videokameralla (250 kuvaa sekunnissa). Nämä tietueet analysoitiin tietokoneohjelmalla (MATLAB), jonka avulla oli mahdollista laskea kameroiden näkökentässä olevien kohteiden kolmiulotteiset koordinaatit. Tämän seurauksena lentovektori, hiiren ja perhonen välinen vähimmäisetäisyys sekä hiirestä perhoseen laskettu vektori laskettiin jokaisen vuorovaikutuksen jokaisena hetkenä. Kulma φ määritettiin kulmapoikkeamana hiiren lentovektorin ja hiiren ja perhosen välisen vektorin välillä (kuvio 1).

perhosia B.trigona, kuten muutkin naaraskarhu, he tekevät napsautuksia ns. sointielinten kanssa (katso Tymbal). Näitä elimiä on tutkittu hyvin laulusikadilla, mutta perhosilla niillä on hieman erilainen rakenne. Karhujen tärykalvoissa on urat, joiden ansiosta ne voivat tuottaa napsautuksia korkealla taajuudella. Sarja napsautuksia syntyy sekä kateenkalvon skleriitin aktiivisen sisäänpäin taipumisen (aktiivinen sykli) että skleriitin passiivisen paluun (passiivinen sykli, kuva 2) aikana. Keskimääräinen klikkausten välinen aika B.trigona, joka vastaa 325 µs, osoittautuu pienemmäksi kuin lepakon korvan resoluutio (400 µs), joten hiiri havaitsee koko napsautussarjan jatkuvana äänenä. Kuvassa Kuva 2 osoittaa myös, että perhossignaalin taajuusspektri jäljittelee yllättävän lepakkosignaalin spektriä.

Käyttäytymiskokeissa kirjoittajat havaitsivat lepakoiden kolmen tyyppistä käyttäytymistä. Ensin suora hyökkäys, kun hiiri lensi ylös ja yritti tarttua perhoseen (kuva 3A); toiseksi lähihyökkäys, jossa hiiri ei yrittänyt napata perhosta, vaan jatkoi hyökkäämistä sen jälkeen, kun perhonen alkoi napsahtaa (kuvio 3B); kolmanneksi välttäminen, kun hiiri lakkasi hyökkäämästä pian sen jälkeen, kun perhonen alkoi napsauttaa, eikä myöskään yrittänyt tarttua siihen (kuva 3C). Nämä kolme käyttäytymistyyppiä erosivat kulman φ suuruudesta (Kuvat 3D–F). Suoran hyökkäyksen tapauksessa φ:n arvot eivät ylittäneet kontrollihyökkäysten luottamusväliä. Lähihyökkäyksissä φ:n arvot laskivat tai pysyivät vakioina perhosen napsahduksen alkamisen jälkeen, mutta lopussa tapahtui voimakas, luottamusvälin ylittävä hyppy. Välttämättä φ-arvot alkoivat nousta heti koilintujen alkamisen jälkeen.

Hiiren kaikulokaatiosignaalit erosivat myös kaikissa kolmessa tapauksessa (kuva 3G-I). Suoran hyökkäyksen tapauksessa signaali päättyi tyypilliseen trilliin, joka oli aina läsnä kontrolliperhonen hyökkäyksissä (kuva 3G, 4A). Hiiren napsautusten välinen aika oli keskimäärin 6 ms. Lähihyökkäystä hallitsivat normaalit 10–40 ms:n välein seuraavat napsautukset, joita hiiret yleensä lähettävät hakukäyttäytymisessä. Jos trillaus tuotettiin, se oli hyvin lyhyt (kuva 3H, 4B). Välttämiseksi hiiri alkoi tehdä satunnaisia ​​napsautuksia pian sen jälkeen, kun koi alkoi napsauttaa, eikä trillannut ollenkaan (kuva 4C).

Kokeissa lepakkokokemuksella oli suuri merkitys. Välttelevä käyttäytyminen vallitsi kahden ensimmäisen yön aikana (kuva 5), ​​kun taas lähihyökkäykset hallitsevat yötä 3–7. Tämä viittaa siihen, että ensin hiiret pelkäsivät napsauttaa perhosia, mutta sitten he tottuivat siihen. Kuitenkin vain 30 % hyökkäyksistä päättyi onnistuneesti ja hyökkäykset onnistuivat vain niissä tapauksissa, joissa perhoset napsahtivat vähän. Tämä vahvistaa tekijöiden oletuksen, että perhosten napsautukset ovat tehokkaita häiritsemään hiiren signaaleja vain, jos niitä syntyy korkealla taajuudella. Lähihyökkäyksissä hiiri ohitti keskimäärin 16 cm.

Nämä tulokset ovat tekijöiden mukaan yhdenmukaisia ​​etähäiriöhypoteesin ennusteiden kanssa. Alhainen välttämisprosentti 3–7 yössä viittaa siihen, että hiiret eivät yritä välttää illusorisia häiriöitä. Hiiren lähestyminen perhoseen suhteellisen lyhyeltä etäisyydeltä ja hyökkäysyritykset osoittavat, että perhonen ei ole täysin naamioitunut, ja siksi naamiointihypoteesi voidaan myös hylätä.

Tiedetään, että kun lepakko lähestyy saalistaan, napsautusten välit, signaalin kesto ja voimakkuus pienenevät. Nämä muutokset hiiren signaloinnissa ovat erittäin mukautuvia. Korkea napsautusnopeus antaa hiirelle mahdollisuuden päivittää "sijaintitietonsa" nopeasti, kun taas signaalin lyhyt kesto estää signaalia menemästä päällekkäin kaiun kanssa, joka alkaa saapua nopeammin, kun se tulee lähemmäs uhria. Kokeiluissa kanssa B.trigona kirjoittajat havaitsivat päinvastaisen tilanteen: signaalien keston ja napsautusvälin E. fuscus lisääntynyt. Tämän hiiren reaktion pitäisi tehdä mahdollisen uhrin löytämisestä entistä vaikeampaa. Kirjoittajat vertaavat tätä käyttäytymistä muiden nisäkkäiden käyttäytymiseen, jotka muuttavat signaaliaan samalla tavalla kovissa olosuhteissa. On osoitettu, että tässä tapauksessa signaalintunnistus paranee.

Uskotaan, että naaraskarhut synnyttivät alun perin harvinaisia ​​naksahduksia hajottaakseen kemikaaleja varoittaakseen niitä syömäkelvottomuudesta. Ilmeisesti akustisen signaloinnin kehitys perhosissa seurasi äänielinten parantamisen polkua, erityisesti urien kehittymistä sointikalvolle ja peräkkäistä tymbaalien aktivointia, mikä antoi heille mahdollisuuden luoda napsautuksia korkealla taajuudella. Tämän seurauksena jotkut lajit (ja kirjoittajat uskovat, että B.trigona- ei ainoa perhoslaji, joka voi häiritä lepakoiden signaaleja) ovat kehittäneet niin upean tavan suojautua melko hienostuneelta saalistajalta.

Lepakot elävät yleensä suurissa parvissa luolissa, joissa ne

navigoi täydellisessä pimeydessä. Lentäessään luolasta sisään ja ulos, jokainen hiiri säteilee

ääniä, joita emme kuule. Samaan aikaan tuhannet hiiret pitävät näitä ääniä, mutta tämä ei suinkaan ole sitä

estää heitä navigoimasta täydellisesti avaruudessa täydellisessä pimeydessä ja lentämästä ilman

törmäävät toisiinsa. Miksi lepakot voivat lentää itsevarmasti täydellä nopeudella

pimeys törmäämättä esteisiin? Näiden yöeläinten hämmästyttävä ominaisuus -

kyky navigoida avaruudessa ilman näön apua liittyy heidän kykyynsä

lähettää ja vastaanottaa ultraääniaaltoja.

Kävi ilmi, että lennon aikana hiiri lähettää lyhyitä signaaleja noin 80 taajuudella

kHz, ja vastaanottaa sitten heijastuneet kaiut, jotka tulevat sille lähimmästä

esteitä ja lentäviä hyönteisiä.

Jotta signaali heijastuisi esteestä, pienin lineaarinen ulottuvuus

tämän esteen tulee olla vähintään lähetettävän äänen aallonpituus.

Ultraäänen käyttö mahdollistaa pienempien kohteiden havaitsemisen kuin

voidaan havaita käyttämällä matalampia äänitaajuuksia. Sitä paitsi,

ultraäänisignaalien käyttö johtuu siitä, että aallonpituuden pienentyessä

säteilyn suuntaavuus on helpompi toteuttaa, ja tämä on erittäin tärkeää kaikulokaatiolle.

Hiiri alkaa reagoida tiettyyn kohteeseen noin metrin etäisyydellä,

kun taas hiiren lähettämien ultraäänisignaalien kesto lyhenee

noin 10 kertaa, ja niiden toistotaajuus kasvaa 100-200 pulssiin

(napsautuksia) sekunnissa. Eli havaittuaan esineen hiiri alkaa napsauttaa useammin ja

itse napsautukset lyhenevät. Pienin etäisyys, jonka hiiri voi

tällä tavalla määritettynä on noin 5 cm.

Lähestyessään metsästyskohdetta lepakko ikään kuin arvioi niiden välisen kulman

nopeuden suunta ja suunta heijastuneen signaalin lähteeseen ja

muuttaa lentosuuntaa niin, että tämä kulma pienenee ja pienenee.

Voiko lepakko, joka lähettää signaalin 80 kHz:n taajuudella, havaita koon kääpiön

1 mm? Äänen nopeudeksi ilmassa oletetaan 320 m/s. Selitä vastaus.

Hiirten ultraäänikaikulokaatiossa käytetään aaltoja taajuudella

1) alle 20 Hz 3) yli 20 kHz

2) 20 Hz - 20 kHz 4) mikä tahansa taajuus

Kyky navigoida täydellisesti avaruudessa liittyy lepakoihin heidän kanssaan

Delfiinien kuuleminen

Delfiineillä on hämmästyttävä kyky navigoida meren syvyyksissä. Tämä kyky johtuu siitä, että delfiinit voivat lähettää ja vastaanottaa ultraäänitaajuuksien signaaleja, pääasiassa 80 kHz - 100 kHz. Samalla signaalin voimakkuus riittää havaitsemaan kalaparven jopa kilometrin etäisyydeltä. Delfiinin lähettämät signaalit ovat sarja lyhyitä pulsseja, joiden kesto on luokkaa 0,01–0,1 ms.

Jotta signaali heijastuisi esteestä, tämän esteen lineaarisen koon on oltava vähintään lähetettävän äänen aallonpituus. Ultraäänen käyttö mahdollistaa pienempien kohteiden havaitsemisen kuin mitä alemmilla äänitaajuuksilla voitaisiin havaita. Lisäksi ultraäänisignaalien käyttö johtuu siitä, että ultraääniaallolla on terävä säteilyn suuntaavuus, mikä on erittäin tärkeä kaikulokaatiolle, ja se vaimenee paljon hitaammin vedessä eteneessään.

Delfiini pystyy myös havaitsemaan erittäin heikosti heijastuneita äänisignaaleja. Esimerkiksi hän huomaa täydellisesti pienen kalan, joka ilmestyi sivulta 50 metrin etäisyydeltä.

Voimme sanoa, että delfiinillä on kaksi kuulotyyppiä: se voi lähettää ja vastaanottaa ultraäänisignaaleja eteenpäin, ja se voi havaita tavallisia ääniä, jotka tulevat kaikista suunnista.

Terävästi suunnattujen ultraäänisignaalien vastaanottamiseksi delfiinillä on pitkänomainen alaleuka, jonka kautta kaikusignaaliaallot saapuvat korvaan. Ja suhteellisen matalataajuisten, 1 kHz - 10 kHz, ääniaaltojen vastaanottamiseksi delfiinin pään sivuilla, missä aikoinaan maalla eläneiden delfiinien kaukaisilla esivanhemmilla oli tavalliset korvat, on ulkoiset kuuloaukot, jotka ovat melkein umpeen kasvaneet, mutta he päästävät äänet läpi ihania.

Voiko delfiini havaita pienen 15 cm:n kalan kyljellään? Nopeus

Äänen arvo vedessä on 1500 m/s. Selitä vastaus.

Kyky navigoida täydellisesti avaruudessa liittyy delfiineihin heidän kanssaan

kyky lähettää ja vastaanottaa

1) vain infraääniaallot 3) vain ultraääniaallot

2) vain ääniaallot 4) ääni- ja ultraääniaallot

Delfiinit käyttävät kaikulokaatiota

1) vain infraääniaallot 3) vain ultraääniaallot

2) vain ääniaallot 4) ääni- ja ultraääniaallot

seismiset aallot

Maanjäristyksen tai suuren räjähdyksen aikana maankuoressa ja maan paksuudessa, mekaaninen

seismiset aallot. Nämä aallot leviävät maapallolla ja

voidaan tallentaa erityisillä instrumenteilla - seismografeilla.

Seismografin toiminta perustuu periaatteeseen, että kuorma riippuu vapaasti

Maanjäristyksen aikana heiluri pysyy käytännössä liikkumattomana suhteessa maahan. Käytössä

Kuvassa on seismografin kaavio. Heiluri on ripustettu pylvääseen tiukasti

kiinnitetty maahan ja kytketty kynään, joka piirtää jatkuvan viivan paperille

tasaisesti pyörivän rummun hihna. Maaperän tärinän sattuessa teline rummulla

tulevat myös värähtelevään liikkeeseen, ja paperille ilmestyy aaltokaavio

liikettä.

Seismisiä aaltoja on useita tyyppejä, joista sisäisen tutkimiseen

Maan rakenne, tärkein pitkittäisaalto P ja poikkiaalto S.

Pitkittäiselle aallolle on tunnusomaista se, että hiukkasten värähtelyt tapahtuvat suunnassa

aallon eteneminen; nämä aallot syntyvät kiinteissä aineissa, nesteissä ja kaasuissa.

Poikittaiset mekaaniset aallot eivät etene nesteissä tai kaasuissa.

Pituusaallon etenemisnopeus on noin 2 kertaa suurempi kuin nopeus

poikittaisaallon eteneminen ja on useita kilometrejä sekunnissa. Kun

aallot P ja S kulkevat väliaineen läpi, jonka tiheys ja koostumus muuttuvat, sitten nopeudet

myös aallot muuttuvat, mikä ilmenee aaltojen taittumisessa. Tiheämmissä kerroksissa

Maan aallonnopeus kasvaa. Seismisten aaltojen taittumisen luonne sallii

tutkia maan sisäosia.

Mitkä väitteet ovat totta?

A. Maanjäristyksen aikana seismografin heilurin paino värähtelee suhteessa

maan pintaa.

B. Seismografi, joka on asennettu jonkin matkan päähän maanjäristyksen keskuksesta,

sieppaa ensin P-aallon ja sitten S-aallon.

seisminen aalto P On

1) mekaaninen pitkittäisaalto 3) radioaalto

2) mekaaninen poikkiaalto 4) valoaalto

Kuvassa on kaavioita seismisten aallon nopeuksien riippuvuudesta upotussyvyydestä maan suolistossa. Piirrä mikä aalloista ( P tai S) osoittaa, että maan ydin ei ole kiinteässä tilassa? Selitä vastaus.

Äänianalyysi

Akustisten resonaattorisarjojen avulla voit määrittää, mitkä äänet sisältyvät tiettyyn ääneen ja mitkä ovat niiden amplitudit. Tällaista monimutkaisen äänen spektrin muodostamista kutsutaan sen harmoniseksi analyysiksi.

Aikaisemmin äänianalyysi tehtiin resonaattoreilla, jotka ovat erikokoisia onttoja palloja, joiden korvaan on työnnetty avoin prosessi ja vastakkaisella puolella reikä. Äänen analysoinnin kannalta on olennaista, että aina kun analysoitava ääni sisältää sävyn, jonka taajuus on yhtä suuri kuin resonaattorin taajuus, resonaattori alkaa kuulostaa kovalla tällä äänellä.

Tällaiset analyysimenetelmät ovat kuitenkin erittäin epätarkkoja ja työläitä. Tällä hetkellä ne on korvattu paljon edistyneemmillä, tarkemmilla ja nopeammilla sähköakustisilla menetelmillä. Niiden olemus tiivistyy siihen tosiasiaan, että akustinen värähtely muunnetaan ensin sähköiseksi värähtelyksi säilyttäen samalla muodon, ja siksi niillä on sama spektri, ja sitten tämä värähtely analysoidaan sähköisin menetelmin.

Yksi harmonisen analyysin olennaisista tuloksista koskee puheemme ääniä. Sävyn perusteella voimme tunnistaa henkilön äänen. Mutta miten äänivärähtelyt eroavat, kun sama henkilö laulaa eri vokaalit samalla nuotilla? Toisin sanoen, mitä eroa näissä tapauksissa on huulten ja kielen eri kohdissa äänilaitteen aiheuttamien jaksollisten ilmavärähtelyjen ja suuontelon ja nielun muodon muutosten välillä? Ilmeisesti vokaalien spektrissä täytyy olla joitain kullekin vokaaliäänelle ominaisia ​​piirteitä niiden ominaisuuksien lisäksi, jotka luovat tietyn henkilön äänen sointin. Vokaalien harmoninen analyysi vahvistaa tämän oletuksen, nimittäin: vokaaliäänille on ominaista, että niiden spektrissä on ylisävyalueita, joilla on suuri amplitudi, ja nämä alueet ovat aina kullekin vokaalille samoilla taajuuksilla riippumatta lauletun vokaalin äänen korkeudesta. .

Onko mahdollista erottaa yksi vokaali toisesta äänivärähtelyspektrin avulla? Selitä vastaus.

Äänen harmonista analyysiä kutsutaan

A. monimutkaisen äänen muodostavien äänien määrän määrittäminen.

B. monimutkaisen äänen muodostavien äänien taajuuksien ja amplitudien määrittäminen.

1) vain A 2) vain B 3) sekä A että B 4) ei A eikä B

Mikä fysikaalinen ilmiö on sähköakustisen äänianalyysimenetelmän taustalla?

1) sähköisten värähtelyjen muuntaminen ääneksi

2) äänen värähtelyjen hajoaminen spektriksi

3) resonanssi

4) äänivärähtelyjen muuntaminen sähköisiksi

Tsunami

Tsunami on yksi voimakkaimmista luonnonilmiöistä - sarja jopa 200 km pitkiä meren aaltoja, jotka kykenevät ylittämään koko valtameren nopeudella jopa 900 km / h. Maanjäristykset ovat yleisin tsunamien syy.

Tsunamin amplitudi ja siten sen energia riippuu tärinän voimakkuudesta, siitä, kuinka lähellä maanjäristyksen episentrumi on pohjapintaa, ja alueen valtameren syvyydestä. Tsunamin aallonpituus määräytyy sen merenpohjan alueen ja topografian mukaan, jossa maanjäristys tapahtui.

Meressä tsunamin aallot eivät ylitä 60 cm korkeita - niitä on jopa vaikea määrittää laivasta tai lentokoneesta. Mutta niiden pituus on melkein aina paljon suurempi kuin sen valtameren syvyys, jossa ne leviävät.

Kaikille tsunamille on ominaista suuri energiamäärä, jota ne kuljettavat, jopa verrattuna voimakkaimpiin tuulen aiheuttamiin aaltoihin.

Tsunamiaallon koko elämä voidaan jakaa neljään peräkkäiseen vaiheeseen:

1) aallon alkuperä;

2) liikkuminen valtameren avaruuden yli;

3) aallon vuorovaikutus rannikkovyöhykkeen kanssa;

4) aallonharjan romahtaminen rannikkovyöhykkeellä.

Ymmärtääksesi tsunamin luonteen, harkitse vedessä kelluvaa palloa. Kun harju kulkee sen alta, se ryntää eteenpäin sen mukana, mutta liukuu siitä heti pois, jää jälkeen ja putoaa onteloon siirtyy takaisin, kunnes seuraava harju poimii sen. Sitten kaikki toistuu, mutta ei kokonaan: joka kerta, kun kohde liikkuu hieman eteenpäin. Tämän seurauksena pallo kuvaa liikeradan lähellä ympyrää pystytasossa. Siksi aallossa vedenpinnan hiukkanen osallistuu kahteen liikkeeseen: se liikkuu tietyn säteen ympyrää pitkin syvyyden mukaan pienentyen ja translaatiosuunnassa vaakasuunnassa.

Havainnot ovat osoittaneet, että aallon etenemisnopeus on riippuvainen säiliön aallonpituuden ja syvyyden suhteesta.

Jos syntyvän aallon pituus on pienempi kuin säiliön syvyys, vain pintakerros osallistuu aallon liikkeeseen.

Kymmenien kilometrien aallonpituudella tsunamiaalloilla kaikki meret ja valtameret ovat "matalia", ja koko vesimassa pinnasta pohjaan osallistuu aallon liikkeeseen. Pohjassa oleva kitka tulee merkittäväksi. Alemmat kerrokset (lähes alaosa) ovat voimakkaasti hidastuneet, eivät pysy ylempien kerrosten kanssa. Tällaisten aaltojen etenemisnopeus määräytyy vain syvyyden perusteella. Laskenta antaa kaavan, jolla voit laskea aaltojen nopeuden "matalassa" vedessä: υ = √gH

Tsunamit juoksevat nopeudella, joka laskee valtameren syvyyden pienentyessä. Tämä tarkoittaa, että niiden pituuden on muututtava, kun ne lähestyvät rantaa.

Myös lähellä pohjakerrosten hidastuessa aaltojen amplitudi kasvaa, ts. aallon potentiaalienergia kasvaa. Tosiasia on, että aallonnopeuden lasku johtaa kineettisen energian laskuun, ja osa siitä muunnetaan potentiaalienergiaksi. Toinen osa kineettisen energian laskusta kuluu kitkavoiman voittamiseen ja muunnetaan sisäiseksi energiaksi. Tällaisista menetyksistä huolimatta tsunamin tuhovoima on edelleen valtava, jota meidän on valitettavasti havaittava säännöllisesti eri puolilla maapalloa.

Miksi aaltojen amplitudi kasvaa, kun tsunami lähestyy rannikkoa?

1) aallon nopeus kasvaa, aallon sisäinen energia muunnetaan osittain kineettiseksi energiaksi

2) aallon nopeus pienenee, aallon sisäinen energia muuttuu osittain potentiaalienergiaksi

3) aallon nopeus pienenee, aallon kineettinen energia muuttuu osittain potentiaalienergiaksi

4) aallon nopeus kasvaa, aallon sisäinen energia muunnetaan osittain potentiaalienergiaksi

Vesihiukkasten liikkeet tsunamissa ovat

1) poikittaisvärähtelyt

2) translaatio- ja pyörimisliikkeen summa

3) pitkittäisvärähtelyt

4) vain eteenpäin liike

Mitä tapahtuu tsunamin aallonpituudelle, kun se lähestyy rantaa? Selitä vastaus.

Ihmisen kuulo

Normaalikuuloisen ihmisen havaitseman alimman äänen taajuus on noin 20 Hz. Kuuloaistin yläraja vaihtelee suuresti henkilöstä toiseen. Ikä on tässä erityisen tärkeä. Kahdeksantoista vuotiaana täydellisellä kuulolla kuulet äänen jopa 20 kHz, mutta keskimäärin kuuluvuuden rajat ovat minkä tahansa ikäisille 18 - 16 kHz. Iän myötä ihmisen korvan herkkyys korkeataajuisille äänille laskee vähitellen. Kuvassa on kaavio äänen havaintotason riippuvuudesta taajuudesta eri-ikäisille ihmisille.

Korvan herkkyys eri taajuuksille äänivärähtelyille ei ole sama. Se

erityisen herkkä keskitaajuuksille (4000 Hz:n alueella). Kuten

taajuuden väheneminen tai lisääntyminen suhteessa keskimääräiseen kuulontarkkuusalueeseen

vähenee vähitellen.

Ihmiskorva ei ainoastaan ​​tee eroa äänien ja niiden lähteiden välillä; molemmat korvat toimivat yhdessä

pystyy määrittämään tarkasti äänen etenemissuunnan. Koska

korvat sijaitsevat vastakkaisilla puolilla päätä, ääniaallot lähteestä

ääni ei saavuta niitä samaan aikaan ja toimii eri paineilla. Erääntynyt

jopa tämän merkityksettömän ajan ja paineen eron aivot määrittävät melko tarkasti

äänilähteen suunta.

Eri voimakkuuden ja -taajuuden äänien havaitseminen 20- ja 60-vuotiaana

Ääniaaltojen lähdettä on kaksi:

MUTTA.Ääniaalto, jonka taajuus on 100 Hz ja äänenvoimakkuus 10 dB.

B.Ääniaalto, jonka taajuus on 1 kHz ja äänenvoimakkuus 20 dB.

Määritä kuvassa näkyvän kaavion avulla minkä lähteen ääni

henkilö kuulee.

1) vain A 2) vain B 3) sekä A että B 4) ei A eikä B

Mitkä kaavion (ks. kuva) perusteella tehdyt väitteet pitävät paikkansa?

MUTTA. Iän myötä ihmisen kuulon herkkyys korkeataajuisille äänille

putoaa vähitellen.

B. Kuulo on paljon herkempi 4 kHz:n äänille kuin matalammille tai matalammille äänille

korkeampia ääniä.

1) vain A 2) vain B 3) sekä A että B 4) ei A eikä B

Onko aina mahdollista määrittää tarkasti äänen etenemissuunta ja