阅读下面的短文
潜艇的 “耳目”---声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在 10kHz--30kHz之间,而人耳的听觉范围是20Hz--20000Hz,所以人耳可以听到声呐发出的一部分声音。由于声呐向水中发射声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称 “回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
( 1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 ______ kHz到 ______ kHz。
( 2)若停在海水中的潜艇A发出声信号在10s内收到经B潜艇反射回来信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是 ______ m.(设声波在海水中速度为1500m/s)
( 3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离 ______ ?为什么 ______ ?
10 20 7500 不能 月球上是真空,声音不能在真空中传播。
【解析】
( 1 )人耳只能听到 20Hz 到 20000Hz 之间的声音,声呐发出的声波频率大多在 10kHz ~ 30kHz 之间;因此人耳听到的声呐发出的声波频率为 10kHz ~ 20kHz ;
( 2 )超声波从潜艇 A 传到潜艇 B 的时间:
t= ×10s=5s ,
潜艇 B 与潜艇 A 的距离:
s 1 =vt=1500m/s×5s=7500m ;
( 3 )月球上是真空,因为真空不能传声,所以在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离。