Как мишките се ориентират. Прилепите имат развит говорен апарат

Прилепите обикновено живеят на огромни ята в пещери, в които могат да се ориентират перфектно в пълна тъмнина. Летейки в пещерата и излизайки от нея, всяка мишка издава недоловими за нас звуци. Хиляди мишки издават тези звуци едновременно, но това не им пречи да се ориентират перфектно в пространството в пълна тъмнина и да летят, без да се сблъскват една с друга. Защо прилепитемогат ли да летят уверено в пълна тъмнина, без да се блъскат в препятствия? Удивителното свойство на тези нощни животни - способността да се ориентират в пространството без помощта на зрение - е свързано със способността им да излъчват и улавят ултразвукови вълни.

Оказа се, че по време на полет мишката излъчва кратки сигнали с честота около 80 kHz, а след това получава отразени ехо сигнали, които идват към нея от близки препятствия и от летящи наблизо насекоми.

За да може сигналът да бъде отразен от препятствие, най-малкият линеен размер на това препятствие трябва да бъде не по-малък от дължината на вълната на изпратения звук. Използването на ултразвук може да открие по-малки обекти, отколкото биха могли да бъдат открити при използване на по-ниски звукови честоти. Освен това използването на ултразвукови сигнали се дължи на факта, че с намаляване на дължината на вълната по-лесно се осъзнава насочеността на излъчването, а това е много важно за ехолокацията.

Мишката започва да реагира на определен обект на разстояние около 1 метър, докато продължителността на ултразвуковите сигнали, изпратени от мишката, намалява около 10 пъти, а честотата им на повторение се увеличава до 100–200 импулса (щраквания) в секунда. Тоест, след като забележи обект, мишката започва да щрака по-често, а самите щраквания стават по-кратки. Най-малкото разстояние, което мишката може да открие по този начин, е приблизително 5 см.

Докато приближава обекта на лов, прилепът сякаш оценява ъгъла между посоката на скоростта си и посоката към източника на отразения сигнал и променя посоката на полета, така че този ъгъл да става все по-малък.

Може ли прилеп, изпращащ сигнал с честота 80 kHz, да засече 1 мм мушици? Скоростта на звука във въздуха се приема за 320 m/s. Обяснете отговора си.

Край на формата

Начало на формата

За ултразвукова ехолокация мишките използват вълни с честота

1) по-малко от 20 Hz

2) 20 Hz до 20 kHz

3) повече от 20 kHz

4) всяка честота

Край на формата

Начало на формата

Способността за перфектно навигиране в пространството е свързана с прилеписъс способността им да излъчват и приемат

1) само инфразвукови вълни

2) само звукови вълни

3) само ултразвукови вълни

4) звукови и ултразвукови вълни

Звукозапис

Способността да се записват звуци и след това да се възпроизвеждат е открита през 1877 г. от американския изобретател Т.А. Едисън. Благодарение на възможността за запис и възпроизвеждане на звуци се появи звуково кино. Записването на музикални парчета, истории и дори цели пиеси на грамофон или грамофонни плочи се превърна в популярна форма на звукозапис.

Фигура 1 показва опростена диаграма на механично устройство за запис на звук. Звуковите вълни от източник (певец, оркестър и др.) Постъпват в хорн 1, в който е фиксирана тънка еластична пластина 2, наречена мембрана. Под въздействието на звукова вълна мембраната вибрира. Вибрациите на мембраната се предават на свързания с нея резец 3, чийто връх рисува звуков жлеб върху въртящия се диск 4. Звуковият жлеб се извива спираловидно от ръба на диска към центъра му. Фигурата показва появата на звукови бразди върху запис, гледан през лупа.

Дискът, на който е записан звукът, е изработен от специален мек восъчен материал. От този восъчен диск се отстранява медно копие (клише) чрез галванопластичен метод. Това включва отлагането на чиста мед върху електрод, когато електрически ток преминава през разтвор на неговите соли. След това медното копие се отпечатва върху пластмасови дискове. Така се правят грамофонни плочи.

При възпроизвеждане на звук грамофонна плоча се поставя под игла, свързана с мембраната на грамофона, и плочата се завърта. Движейки се по вълнообразната бразда на плочата, краят на иглата вибрира, а мембраната вибрира заедно с нея и тези вибрации доста точно възпроизвеждат записания звук.

При механичен запис на звук се използва камертон. С увеличаване на времето за възпроизвеждане на камертона 2 пъти

1) дължината на звуковия канал ще се увеличи 2 пъти

2) дължината на звуковия канал ще намалее 2 пъти

3) дълбочината на звуковата бразда ще се увеличи 2 пъти

4) дълбочината на звуковата бразда ще намалее 2 пъти

Край на формата

2. Молекулярна физика

Повърхностно напрежение

В света на ежедневните явления около нас действа сила, на която обикновено не се обръща внимание. Тази сила е сравнително малка, нейното действие не предизвиква мощни ефекти. Но ние не можем да налеем вода в чаша, не можем да направим нищо с тази или онази течност, без да задействаме сили, наречени сили на повърхностно напрежение.Тези сили играят важна роля в природата и в нашия живот. Без тях не бихме могли да пишем с писалка, цялото мастило веднага щеше да се излее от нея. Би било невъзможно да насапунисвате ръцете си, защото няма да може да се образува пяна. Лек дъжд щеше да ни намокри. Би било нарушено воден режимпочва, което би било пагубно за растенията. Ще бъдат засегнати важни функции на нашето тяло.

Най-лесният начин да разберете природата на силите на повърхностното напрежение е от лошо затворен или повреден кран за вода. Капката расте постепенно, с течение на времето се образува стеснение - шийка и капката се отчупва.

Водата изглежда затворена в еластична торбичка и тази торбичка се счупва, когато силата на гравитацията надвиши нейната сила. В действителност, разбира се, в капката няма нищо друго освен вода, но самият повърхностен слой вода се държи като опънат еластичен филм.

Същото впечатление създава филмът на сапунен мехур. Прилича на тънка опъната гума на детска топка. Ако внимателно поставите иглата върху повърхността на водата, повърхностният филм ще се огъне и ще предотврати потъването на иглата. По същата причина водните крачки могат да се плъзгат по повърхността на водата, без да падат в нея.

В желанието си да се свие, повърхностният филм би придал на течността сферична форма, ако не беше гравитацията. Колкото по-малка е капката, толкова по-голяма е ролята на силите на повърхностното напрежение в сравнение с гравитацията. Следователно малките капчици са близки по форма до топка. При свободно падане възниква състояние на безтегловност и следователно дъждовните капки са почти строго сферични. Поради пречупване слънчеви лъчив тези капки се появява дъга.

Причината за повърхностното напрежение е междумолекулното взаимодействие. Молекулите на течността взаимодействат една с друга по-силно от молекулите на течността и молекулите на въздуха, така че молекулите на повърхностния слой на течността се стремят да се приближат една до друга и да се гмурнат по-дълбоко в течността. Това позволява на течността да приеме форма, в която броят на молекулите на повърхността би бил минимален, а една сфера има минималната повърхностна площ за даден обем. Повърхността на течността се свива и това води до повърхностно напрежение.

прилеп

Прилепът може да лети около тъмна плевня в полунощ, без да удря никакви стълбове, греди или спящи крави. Очите на прилепа нямат специални устройства за нощно виждане. Ако прилепът разчиташе на очите си в движенията си около обора през нощта, той щеше да преброи не по-малко стълбове и греди с челото си от вас и мен.

Как прилепите се ориентират в тъмното?

Прилепите са разработили различен начин да се ориентират в тъмното: те слушат тъмното пространство. Те излитат на лов след залез слънце. През деня те висят с главата надолу в домовете си - пещери, в кухи дървета или във входовете на селските къщи, вкопчени с лапи в гредите на тавана. ПовечетоПрез деня прилепите се подреждат, подготвят се за нощни приключения: разресват козината си с нокти и внимателно облизват крилата си.

Интересен факт:Точно като подводниците, прилепите използват сонар или звукови вълни, за да се движат в тъмното.

Защо прилепите ловуват през нощта?

Между тези дейности прилепите дремят. Когато падне нощта, прилепите напускат домовете си и излитат на лов. Някои видове прилепи предпочитат плодовете, докато други, особено тропическите видове, са кръвосмучещи, нападат птици, крави и други животни. Но повечето прилепи ядат буболечки и други насекоми. Прилепите ловуват през нощта, защото тъмнината ги предпазва от животни, които могат да ги изядат. Освен това по време на нощни полети широките им неокосмени крила не изсъхват от горещите слънчеви лъчи.

Свързани материали:

Пандата мечка ли е?

Как виждат прилепите?

За да се ориентират в тъмното, тези животни използват звук. По този начин те са подобни на подводниците, които също използват звукови вълни, за да се придвижват в мътните дълбини на океана. Прилепите изпращат пакети звукови вълни в космоса; те излъчват вълни през устата или носа си. Вълните се отразяват от околните предмети, очертавайки техните контури, а мишките ги улавят с ушите си и възприемат звуковата (акустична) картина на околната среда и се ориентират в тази картина. Процесът на такава ориентация чрез отразен звук се нарича ехолокация. Големите красиви уши на прилепа му помагат да се ориентира в звуковата картина на света в тъмното.

Интересен факт:Когато прилепът се насочи към плячка, той издава звук с честота 200 удара в секунда.

Прилепът, който се озовава в спалнята ви в три сутринта, знае точно къде да лети. Той изпраща пакети от звукови вълни и улавя техните отражения. Вълните се отразяват от столове, диван и телевизионен екран. Вълните няма да се отразяват от отворения прозорец - което означава, че пътят е свободен, така че прилепът е намерил изход от капана. Звукът, който издава прилепът, се отразява и от малки предмети. Ако плячка - вкусна муха - бръмчи в стаята, прилепът ще я намери. Когато търси насекомо, прилепът издава звук с честота 10 удара (импулси) в секунда. След като улови отразения сигнал, той увеличава честотата до 25 удара в секунда, при тази честота прилепът може по-точно да определи къде е мухата, така че атаката да е успешна.

Ехолокацията позволява на прилепите да се движат в пространството дори на тъмно. Животните излъчват сигнали на ултразвукови честоти.

Когато ултразвуковата вълна удари обекти, тя се отразява от тях и се връща към мишката. Въз основа на времето, изминало от излъчването до връщането на сигнала, той може да определи разстоянието до обекта.

Прилепите използват два различни механизма за производство на сигнали. Някои хироптери ги произвеждат с помощта на ларинкса, а някои използват езика си (мишките сякаш щракат с него).

автори нова работаизследва 26 прилепа, принадлежащи към 11 групи, еволюирали независимо една от друга. В резултат на това учените успяха да открият ясни анатомични разлики между мишки, използвайки два механизма за производство на сигнали.

Според изследователите новите данни ще помогнат при изучаването на въпроса за еволюцията на способността за ехолокация.

Прочетете също

• Група учени, ръководени от професор Сиан Бейлок от Чикагския университет, проведоха дългосрочни наблюдения на млади начални учители, работещи в малки училища... 23:50
• „Тази година (2009 г.) потвърди трайната тенденция на ежегодно нарастване на броя на децата, осиновени от граждани на Украйна“, цитира министъра пресслужбата на ведомството в сряда. Рефериране... 18:30
• МОСТ-Одеса. 27 януари В сряда, 27 януари, представители на трудовия колектив на OJSC "Украинско дунавско параходство" (Одеска област) проведоха пикетиране на кабинета на министрите на Украйна... 18:21
• МОСТ-Одеса. На 27 януари Русовата къща в Одеса беше консервирана, докато се вземе решение за чия сметка ще бъде извършена реконструкцията й, каза на пресконференция в сряда заместник-кметът на Одеса... 18:11
• (Новинарска агенция New Bridge, Ирина Малок) През 2011 г. учениците от 4 и 8 клас на средното средни училищаДнепропетровск № 8, 49 и 112 ще участват в международни мониторингови проучвания... 17:50
• Това каза директорът на турнира UEFA Euro 2012 в Украйна Маркиян Лубкивски на брифинг в Киев. „Целта на посещението на делегацията на УЕФА, водена от Марк Тимер, беше да наблюдава процеса на изпълнение... 17:34
• (Новинарска агенция New Bridge, Дария Перебейнос) Днепропетровската комунална компания Dneprolift ще бъде разпусната поради голямо количестводългове Това съобщи шефът на ведомството на 27 януари... 17:12 ч
• (Новинарска агенция New Bridge, Ирина Малок) 22-годишен мъж е задържан в Новомосковск (област Днепропетровск) местен, който ограби своя съседка и се опита да удуши 11-годишната й дъщеря. Около... 17:12
• МОСТ-Одеса. На 27 януари предприемач от Одеса взе памук за продажба през декември 2008 г. на обща стойност 100 хиляди UAH. след което изчезна без да плати на съдружниците си, съобщава... 17:10
• (Новинарска агенция New Bridge, Дария Перебейнос) В Днепропетровск персоналът на портиерите в жилищните офиси е на 60% от персонала. Това съобщи на 27 януари Николай, началник на отдела за жилищно-комунални услуги на градския съвет на Днепропетровск... 16:57
• (Новинарска агенция New Bridge, Ирина Малок) На 26 януари служители на сектора за борба с икономическата престъпност на градския полицейски участък в Днепродзержинск събраха материали относно председателя... 16:37
• (Информационна агенция New Bridge, Ирина Малок, по материали на РБК-Украйна) В Запорожие на 27 януари беше арестуван ръководителят на отдела за образование и наука на градския съвет на Запорожие Дмитрий Секирински... 16:12
• Това съобщиха от пресслужбата на Държавната данъчна администрация. С цел неправомерно генериране на данъчен кредит, използвайки фалшиви документи, нападателите са преминали през счетоводна и данъчна отчетност... 15:55
• (Новинарска агенция New Bridge, Денис Моторин) Състоянието на околната среда естествена средав Днепропетровск през 2009 г. се подобри в сравнение с 2008 г. Това се казва в съобщение на градската Санитарно-епидемиологична... 15:37
• В Киев в понеделник, 25 януари, на улица Симиренко, 2/19, осемгодишно момче падна в отворена шахта с вряща вода на няколко десетки метра от училището, пише той в днешния си брой... 15 :36

Инструкции

Почти всички видове прилепи са нощен погледживот, което означава, че трябва да имат сетивни органи, адаптирани към тъмнината. Наистина, въпреки че прилепите имат очи, които могат да виждат през деня, те разчитат предимно на ехолокация.

Първите изследователи, които се опитваха да разберат способностите на прилепите, покриха очите им и покриха телата и крилете им със състав, който трябваше да направи кожата нечувствителна, но прилепите нямаха проблем да избягват всички препятствия. Едва в средата на 20 век учените успяха да разберат как мишките се движат в космоса. По време на полета прилепите излъчват звукови вълни, а след това улавят отраженията си от околните предмети и по този начин създават картина на света.

Прилепите издават звуци в ултразвуковия диапазон, така че не можем да ги чуем. Но самите мишки се разбират много добре. Те имат свой специален език с най-малко 15 срички. Мишките не просто издават звуци, те пеят песни, които не само им помагат да се ориентират в пространството, но и правят възможно общуването. С песните си мишките се разпознават, привличат женски и решават спорни въпросиза територията, те учат малките. Някои учени поставят езика на прилепите на второ място по развитие след хората.

Прилепите издават силни звуци, така че ушите им са затворени със специални прегради, докато пеят; ако природата не е предоставила такъв механизъм, мишките много бързо биха загубили слуха си от постоянно претоварване.

Източник на работа: Решение 4255. OGE 2017 Physics, E.E. Камзеева. 30 опции.

Задача 20.Способността за перфектно навигиране в пространството при прилепите е свързана със способността им да излъчват и приемат

1) само инфразвукови вълни

2) само звукови вълни

3) само ултразвукови вълни

4) звукови и ултразвукови вълни

Решение.

Прилепите обикновено живеят на огромни ята в пещери, в които могат да се ориентират перфектно в пълна тъмнина. Летейки в пещерата и излизайки от нея, всяка мишка издава недоловими за нас звуци. Хиляди мишки издават тези звуци едновременно, но това не им пречи да се ориентират перфектно в пространството в пълна тъмнина и да летят, без да се сблъскват една с друга. Защо прилепите могат да летят уверено в пълна тъмнина, без да се блъскат в препятствия? Удивителното свойство на тези нощни животни - способността да се ориентират в пространството без помощта на зрение - е свързано със способността им да излъчват и улавят ултразвукови вълни.

За да може сигналът да бъде отразен от препятствие, най-малкият линеен размер на това препятствие трябва да бъде не по-малък от дължината на вълната на изпратения звук. Използването на ултразвук може да открие обекти, по-малки от тези, които могат да бъдат открити с помощта на други звукови честоти. Освен това използването на ултразвукови сигнали се дължи на факта, че с намаляване на дължината на вълната по-лесно се осъзнава насочеността на излъчването, а това е много важно за ехолокацията.