Можно ли измерить расстояние между Землёй и Луной с помощью звуковой или ультразвуковой волны?
Ответ обоснуйте.
Ответы на вопрос
Короткий ответ: нет, нельзя. И звук, и ультразвук — это механические колебания среды (газа, жидкости, твёрдого тела). Между Землёй и Луной нет непрерывной среды: над верхними слоями атмосферы начинается практически полный вакуум. В вакууме звуковые волны не распространяются — нечему колебаться.
Почему это принципиально невозможно:
-
Нужна среда по всему пути.
Атмосфера Земли кончается на высотах порядка сотен километров, дальше — космический вакуум. У Луны нет плотной атмосферы (только крайне разреженная экзосфера). Нет «моста» из воздуха/газа/твёрдого тела от нас до Луны, значит звуковой сигнал по определению не дойдёт. -
Даже в пределах воздуха потери колоссальны.
Интенсивность звука убывает как 1/r² из-за сферического расходящегося фронта. На дистанции сотни тысяч километров это даёт запредельно малую долю исходной мощности. Плюс есть поглощение в воздухе: для ультразвука (десятки килогерц) коэффициент затухания в нормальном воздухе столь велик, что измеримые сигналы «умирают» уже на десятках–сотнях метров, не то что на километрах. -
«Альтернативы» со звуком тоже не работают.
— Провести звук через твёрдое? Нужен сплошной твёрдый контакт от Земли до Луны — такого нет.
— Через плазму в космосе? Это уже не акустика в смысле звука в газе; электромагнитные и плазменные волны — другой физический механизм, и они не дают простого «эхо-дальномера» на звук.
Как это делают на практике: расстояние Земля—Луна измеряют электромагнитными волнами, которые не требуют среды. Исторически использовали радиолокацию (эхо-сигнал радиоволн), а с конца 1960-х — лазерную локацию по лунным отражателям; точность — до сантиметров и ниже. Это как раз акустический принцип «послали — приняли эхо — по времени посчитали расстояние», но носителем служит свет/радио, а не звук.
Вывод: звуковой или ультразвуковой волной измерить расстояние до Луны нельзя — звук не распространяется в вакууме и катастрофически затухает ещё в атмосфере. Для таких измерений подходят только электромагнитные волны.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

