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《声的利用与防护》——人教版物理八年级上册重难点过关专题

作者UID:7319097
日期: 2024-12-23
复习试卷
夯实基础
能力发展
挑战突破
次声波

    次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7 000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。

    次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量。如4Hz~8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。也可以用以摧毁特定目标。

阅读以上材料,回答下列问题:

阅读短文,回答问题。

雪花落水也有声

生活中的很多现象都是有科学道理的,但是缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们,雪花落水静悄悄, 毫无声响,不过,雪花落水真的会产生声波,在 3 月份一期的《自然》杂志上,几个科学家联名发表文章,宣布了他们的上述结论。

首先要说明的是,雪花落水发出的声波频率在 50000Hz 到 2×105Hz 之间,高于人们能听见的声波频率,但

是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。然而,请不要想当然,这些声音不是雪花与水面撞击发出的,而是……

冷战时期,当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动,他们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,常有噪声干扰,甚至干脆无法监听。

著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才,普罗斯佩勒提断定,这些声音不是雨滴撞击水面发出,而是含在雨滴中的气泡振动发出的。克拉姆有一个设备:一个每秒可拍摄 1000 张照片的高速水下摄影机,利用这台摄影机,他们确实在下雨时发现水中产生气泡,这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高,他通过计算得出,下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致,从而证实他们的理论完全正确。他还发现,大气泡振动产生低频声波,小气泡振动产生高频声波,普罗斯佩勒提通过理论分析指出,气泡是要将自己的体积与水的密度相适应,才不断收缩和膨胀的。

事情还没有结束,人们告诉他们,渔民常抱怨,在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始,他们也不信, 因为雪花中含有 30%以上的水,空气不多。但是,他们不是简单否认,而是要用实验来验证。在一个风雪交加的夜晚,他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据,雪花落水时也产生气泡,同样,这些气泡也振动,从而发出声波。其实,无论是人们打水漂时所听到的细微声响,还是瀑布的隆隆震响,都不是(或主要不是)来自石块及岩石与水的碰撞,而是由于气泡,你看,大自然是何等奇妙,而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。

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