Ultrasonido en la naturaleza y la tecnología. Resumen: Ultrasonidos en la naturaleza. El tacto ayuda a los murciélagos a evitar obstáculos
Característica del sonido. Ultrasonido. El uso de ultrasonido. Ultrasonido en la naturaleza. Uso diagnóstico del ultrasonido en medicina (ultrasonido). El uso de ultrasonido en cosmetología. Corte de metal con ultrasonido. Preparación de mezclas mediante ultrasonidos. El uso del ultrasonido en biología. El uso de ultrasonidos para la limpieza.
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INTRODUCCIÓN |
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referencia histórica |
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Característica de sonido |
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Ultrasonido |
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Aplicación de ultrasonido |
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Ultrasonido en la naturaleza |
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Uso diagnóstico del ultrasonido en medicina (ultrasonido) |
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El uso de ultrasonido en cosmetología. |
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Corte de metal con ultrasonido |
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Preparación de mezclas mediante ultrasonidos |
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El uso del ultrasonido en biología. |
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El uso de ultrasonidos para la limpieza. |
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Aplicación de ultrasonidos en la detección de fallas |
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4.10 |
Soldadura ultrasónica |
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Bibliografía |
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ANEXOS |
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ANEXO 1 - Efecto del sonido sobre la arena |
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ANEXO 2 - Forma de onda en función de la sonoridad |
Introducción
El sonido es un fenómeno físico, que es la propagación de vibraciones mecánicas en forma de ondas elásticas en un medio sólido, líquido o gaseoso. En sentido estricto, el sonido significa estas vibraciones, consideradas en relación con la forma en que son percibidas por los órganos de los sentidos de los animales y los humanos.
La persona promedio puede escuchar vibraciones de sonido en el rango de frecuencia de 16-20 Hz a 15-20 kHz. El sonido por debajo del rango auditivo humano se llama infrasonido; más alto: hasta 1 GHz - ultrasonido, desde 1 GHz - hipersónico. La intensidad de un sonido depende de manera compleja de la presión sonora efectiva, la frecuencia y la forma de vibración, y el tono del sonido depende no solo de la frecuencia, sino también de la magnitud de la presión sonora.Como cualquier onda, el sonido es caracterizado por la amplitud y el espectro de frecuencias El famoso científico inglés Issac Newton hizo esta suposición por primera vez.
1 Antecedentes históricos
Las primeras observaciones sobre acústica se llevaron a cabo en el siglo VI a. Pitágoras estableció una relación entre el tono y la longitud de la cuerda o tubo que produce el sonido. En el siglo IV. ANTES DE CRISTO. Aristóteles fue el primero en imaginar correctamente cómo se propaga el sonido en el aire. Dijo que un cuerpo sonoro causa compresión y rarefacción del aire y explicó el eco por el reflejo del sonido de los obstáculos. En el siglo XV, Leonardo da Vinci formuló el principio de la independencia de las ondas sonoras de varias fuentes.
En 1660, en los experimentos de Robert Boyle, se demostró que el aire es un conductor del sonido (el sonido no se propaga en el vacío). Se han publicado las memorias de Joseph Saver sobre acústica, publicadas por la Academia de Ciencias de París. En estas memorias, Saver considera un fenómeno bien conocido por los diseñadores de órganos: si dos tubos de un órgano emiten simultáneamente dos sonidos, solo ligeramente diferentes en altura, entonces se escuchan amplificaciones periódicas de sonido, similares a redobles de tambor. Saver explicó este fenómeno por la coincidencia periódica de las vibraciones de ambos sonidos. Si, por ejemplo, uno de los dos sonidos corresponde a 32 vibraciones por segundo y el otro a 40 vibraciones, entonces el final de la cuarta vibración del primer sonido coincide con el final de la quinta vibración del segundo sonido, y así el sonido se amplifica. Finalmente, Saver fue el primero en intentar determinar el límite de la percepción de las vibraciones como sonidos: para los sonidos bajos, indicó el límite en 25 vibraciones por segundo y para los sonidos altos, 12.800.
Luego, Newton, basándose en estos trabajos experimentales de Saver, dio el primer cálculo de la longitud de onda del sonido y llegó a la conclusión, ahora bien conocida en física, de que para cualquier tubo abierto la longitud de onda del sonido emitido es igual al doble de la longitud. de la pipa “Y estos son los principales fenómenos sonoros”. Después de los estudios experimentales de Saver, la matemática inglesa Brooke Taylor comenzó a considerar matemáticamente el problema de una cuerda oscilante en 1715, sentando así las bases de la física matemática en el sentido propio de la palabra. Consiguió calcular la dependencia del número de vibraciones de una cuerda con la longitud, el peso, la tensión y el valor local de la aceleración debida a la gravedad.
La explicación real del eco, un fenómeno bastante caprichoso, también pertenece a Chladni, al menos en partes significativas. A él le debemos una nueva definición experimental del límite superior de audibilidad del sonido, correspondiente a 20.000 vibraciones por segundo. Estas medidas, muchas veces repetidas por los físicos hasta ahora, son muy subjetivas y dependen de la intensidad y naturaleza del sonido. Pero son especialmente conocidos los experimentos de Chladni en 1787 sobre el estudio de las vibraciones de las placas, durante los cuales se forman hermosas "figuras acústicas", que llevan los nombres de figuras de Chladni y se obtienen rociando arena sobre una placa oscilante. Estos estudios experimentales plantearon un nuevo problema en la física matemática: el problema de las vibraciones de la membrana.
En el siglo XVIII se investigaron otros muchos fenómenos acústicos (velocidad de propagación del sonido en sólidos y gases, resonancia, combinación de tonos, etc.). Todos ellos se explicaban por el movimiento de partes de un cuerpo oscilante y partículas del medio en el que se propaga el sonido. En otras palabras, todos los fenómenos acústicos se explicaban como procesos mecánicos.
En 1787, Chladni, el fundador de la acústica experimental, descubrió las vibraciones longitudinales de cuerdas, platos, diapasones y campanas. Fue el primero en medir con precisión la velocidad de propagación de las ondas sonoras en varios gases. Demostró que el sonido se propaga en los sólidos no instantáneamente, sino con una velocidad finita, y en 1796 determinó la velocidad de las ondas sonoras en los sólidos en relación con el sonido en el aire. Inventó varios instrumentos musicales. En 1802, se publicó la obra "Acústica" de Ernest Chladni, donde hizo una presentación sistemática de la acústica.
Después de Chladni, el científico francés Jean Baptiste Biot midió la velocidad del sonido en sólidos en 1809.
En 1800, el científico inglés Thomas Jung descubrió el fenómeno de la interferencia del sonido y estableció el principio de superposición de ondas.
En 1816, el físico francés Pierre Simon Laplace derivó una fórmula para la velocidad del sonido en los gases. En 1842, el físico austriaco Christian Doppler propuso la influencia del movimiento relativo en el tono (el efecto Doppler).
El efecto Doppler es un cambio de frecuencia y longitud de onda registrado por el receptor, provocado por el movimiento de su fuente y/o el movimiento del receptor. El efecto lleva el nombre del físico austriaco K. Doppler.
Y en 1845, Bays-Bullot descubrió experimentalmente el efecto Doppler de las ondas acústicas.
En 1877, el científico estadounidense Thomas Alva Edison inventó un dispositivo para grabar y reproducir sonido, que él mismo mejoró en 1889. El método de grabación de sonido inventado por él se llamó mecánico. En 1880, los científicos franceses, los hermanos Pierre y Paul Curie, hicieron un descubrimiento que resultó ser muy importante para la acústica. Descubrieron que cuando se aprieta un cristal de cuarzo por ambos lados, aparecen cargas eléctricas en las caras del cristal. Esta propiedad es un efecto piezoeléctrico para detectar ultrasonido inaudible para los humanos. Y viceversa, si se aplica un voltaje eléctrico alterno a los bordes del cristal, comenzará a oscilar, contraerse y aflojarse.
2 característica de sonido
2.1 Volumen
La sonoridad es el nivel de potencia que es proporcional a la amplitud de la señal de audio. El volumen del sonido se mide en decibelios y se indica en dB. Unidad de medida que lleva el nombre de Alexander Graham Bell. Niveles de presión sonora asociados a diferentes fuentes:
Un disparo de pistola a una distancia de varios pasos: 140 dB.
Umbral de dolor - 130 dB.
Motor a reacción (en la cabina del avión) - 80 dB.
Conversación tranquila - 70 dB.
Ruido en una habitación tranquila - 40 dB.
Ruido en un estudio de grabación - 30 dB.
Umbral de audición - 0 dB.
2.2 Frecuencia
Frecuencia (altura) - el número de oscilaciones completas por unidad de tiempo (unidad de medida - Hertz). Cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el sonido.
2.3 Timbre
El timbre es un sonido en el que están presentes vibraciones de diferentes conjuntos de frecuencias y amplitudes. El tono principal determina el tono, los sobretonos, superpuestos en ciertas proporciones, le dan al sonido un color específico: el timbre.
Podemos decir que el timbre está determinado por la magnitud de las amplitudes de los armónicos individuales (es decir, depende del número de armónicos más altos y la relación de sus amplitudes con la amplitud del armónico fundamental y no depende de las fases del armónico). armónicos más altos). Duración (duración): el tiempo durante el cual el sonido claramente audible pasa al silencio absoluto.
3 Ultrasonido
Ultrasonido - ondas de sonido que tienen una frecuencia superior a la percibida por el oído humano, generalmente, bajo ultrasonido, significan frecuencias superiores a 20,000 Hertz.
Aunque la existencia de los ultrasonidos se conoce desde hace mucho tiempo, su uso práctico es bastante joven. Hoy en día, el ultrasonido es ampliamente utilizado en varios métodos físicos y tecnológicos. Entonces, de acuerdo con la velocidad de propagación del sonido en un medio, se pueden juzgar sus características físicas. Las mediciones de velocidad a frecuencias ultrasónicas permiten, con errores muy pequeños, determinar, por ejemplo, las características adiabáticas de procesos rápidos, los valores de la capacidad calorífica específica de los gases y las constantes elásticas de los sólidos.
La frecuencia de las vibraciones ultrasónicas utilizadas en la industria y la biología está en el rango de varias decenas de kHz a unos pocos MHz. Las vibraciones de alta frecuencia generalmente se crean utilizando transductores piezocerámicos, por ejemplo, titanita de bario. En aquellos casos en los que la potencia de las vibraciones ultrasónicas es de primordial importancia, se suelen utilizar fuentes mecánicas de ultrasonidos. Inicialmente, todas las ondas ultrasónicas se recibían mecánicamente (diapasones, silbatos, sirenas).
En la naturaleza, las ondas ultrasónicas se encuentran tanto como componentes de muchos ruidos naturales (en el ruido del viento, de la cascada, de la lluvia, en el ruido de los guijarros rodados por las olas del mar, en los sonidos que acompañan a las descargas de los rayos, etc.), como entre los sonidos del mundo animal. Algunos animales utilizan ondas ultrasónicas para detectar obstáculos, orientarse en el espacio y comunicarse (ballenas, delfines, murciélagos, roedores, tarseros).
Los emisores de ultrasonidos se pueden clasificar en dos grandes grupos. El primero incluye emisores-generadores; las vibraciones en ellos se excitan debido a la presencia de obstáculos en el camino de un flujo constante: un chorro de gas o líquido. El segundo grupo de emisores son los transductores electroacústicos; convierten las fluctuaciones ya especificadas de voltaje o corriente eléctrica en vibraciones mecánicas de un sólido, que emite ondas acústicas al medio ambiente.
4 Aplicación de ultrasonido
4.1 Ultrasonido en la naturaleza
Los murciélagos, que utilizan la ecolocalización para la orientación nocturna, emiten señales de altísima intensidad a través de la boca (Vespertilionidae) o de una abertura nasal en forma de espejo parabólico (Rhinolophidae). A una distancia de 1 - 5 cm de la cabeza del animal, la presión ultrasónica alcanza los 60 mbar, es decir, corresponde a la presión sonora generada por un martillo neumático en el dominio de la frecuencia que escuchamos. Los murciélagos son capaces de percibir el eco de sus señales a una presión de tan solo 0,001 mbar, es decir, 10.000 veces menor que la de las señales emitidas. En este caso, los murciélagos pueden sortear obstáculos durante el vuelo incluso cuando se superponen interferencias ultrasónicas con una presión de 20 mbar a las señales de ecolocalización. El mecanismo de esta alta inmunidad al ruido aún se desconoce. Cuando los murciélagos localizan objetos, por ejemplo, filamentos estirados verticalmente con un diámetro de solo 0,005 - 0,008 mm a una distancia de 20 cm (la mitad de la envergadura), el cambio de tiempo y la diferencia de intensidad entre las señales emitidas y reflejadas juegan un papel decisivo. . Los murciélagos de herradura también pueden navegar usando solo una oreja (monoaural), lo que se ve facilitado en gran medida por las aurículas grandes que se mueven continuamente. Son capaces de compensar incluso el cambio de frecuencia entre las señales emitidas y reflejadas debido al efecto Doppler (al acercarse al objeto, el eco tiene una frecuencia más alta que la señal enviada). Al bajar la frecuencia de ecolocalización durante el vuelo para que la frecuencia del ultrasonido reflejado permanezca en el área de máxima sensibilidad de sus centros "auditivos", pueden determinar la velocidad de su propio movimiento.
Las polillas de la familia de los osos han desarrollado un generador de ruido ultrasónico que "quita el rastro" de los murciélagos que persiguen a estos insectos.
La ecolocalización también se utiliza para la navegación de aves: chotacabras gordos o guajaro. Habitan las cuevas de las montañas de América Latina, desde Panamá en el noroeste hasta Perú en el sur y Surinam en el este. Viviendo en la oscuridad total, los gordos chotacabras, sin embargo, se han adaptado para volar magistralmente a través de las cuevas. Emiten suaves chasquidos que también son percibidos por el oído humano (su frecuencia es de aproximadamente 7.000 Hertz). Cada clic dura de uno a dos milisegundos. El sonido del clic se refleja en las paredes de la mazmorra, varias repisas y obstáculos y es percibido por el oído sensible del pájaro.
Los cetáceos utilizan la ecolocalización ultrasónica en el agua.
4.2 Uso diagnóstico del ultrasonido en medicina (ultrasonido)
Debido a la buena propagación del ultrasonido en los tejidos blandos humanos, su relativa inocuidad en comparación con los rayos X y la facilidad de uso en comparación con la resonancia magnética, el ultrasonido se usa ampliamente para visualizar el estado de los órganos internos humanos, especialmente en la cavidad abdominal. y cavidad pélvica.
Usos Terapéuticos del Ultrasonido en Medicina
Además de su uso generalizado con fines de diagnóstico, la ecografía se utiliza en medicina (incluida la medicina regenerativa) como herramienta de tratamiento.
El ultrasonido tiene los siguientes efectos:
acción antiinflamatoria absorbible;
acciones analgésicas, antiespasmódicas;
mejora de la cavitación de la permeabilidad de la piel.
La fonoforesis es un método de tratamiento combinado en el que se aplica sobre el tejido una sustancia terapéutica (tanto medicamentos como sustancias de origen natural) en lugar del gel habitual para emisión ultrasónica (utilizado, por ejemplo, en ultrasonido). Se supone que el ultrasonido ayuda a que la sustancia terapéutica penetre más profundamente en los tejidos.
4.3 El uso de ultrasonido en cosmetología.
Los dispositivos de cosmetología multifuncionales que generan vibraciones ultrasónicas con una frecuencia de 1 MHz se utilizan para regenerar las células de la piel y estimular su metabolismo. Con la ayuda del ultrasonido, se realiza un micromasaje de las células, se mejora la microcirculación de la sangre y el drenaje linfático. Como resultado, aumenta el tono de la piel, los tejidos subcutáneos y los músculos. El masaje ultrasónico promueve la liberación de sustancias biológicamente activas, elimina el espasmo muscular, como resultado de lo cual se alisan las arrugas, se tensan los tejidos faciales y corporales. Con la ayuda del ultrasonido, se realiza la inyección más profunda de cosméticos y medicamentos, así como también se eliminan las toxinas y se limpian las células.
4.4 Corte de metal por ultrasonidos
En las máquinas de corte de metal convencionales, no puede perforar un agujero estrecho y complejo en una pieza de metal, por ejemplo, en forma de estrella de cinco puntas. Con la ayuda del ultrasonido es posible, el vibrador magnetoestrictivo puede perforar un agujero de cualquier forma. El cincel ultrasónico reemplaza completamente a la fresadora. Además, un cincel de este tipo es mucho más fácil que una fresadora y puede procesar piezas de metal de forma más económica y rápida que una fresadora.
Incluso puede usar ultrasonido para hacer roscas de tornillos en piezas de metal, vidrio, rubí o diamante. Por lo general, la rosca se fabrica primero en metal blando y luego se endurece la pieza. En una máquina ultrasónica, se pueden hacer roscas en metal ya templado y en las aleaciones más duras. Es lo mismo con los sellos. Por lo general, el sello se endurece después de haber sido cuidadosamente terminado. En una máquina ultrasónica, el procesamiento más complejo lo realiza un abrasivo (esmeril, polvo de corindón) en el campo de una onda ultrasónica. Vibrando continuamente en el campo de ultrasonido, las partículas de polvo sólido cortan la aleación que se está procesando y cortan un agujero de la misma forma que la broca.
4.5 Preparación de mezclas mediante ultrasonidos
El ultrasonido es ampliamente utilizado para la preparación de mezclas homogéneas (homogeneización). En 1927, los científicos estadounidenses Limus y Wood descubrieron que si dos líquidos inmiscibles (por ejemplo, aceite y agua) se vierten en un vaso de precipitados y se exponen a ultrasonidos, se forma una emulsión en el vaso de precipitados, es decir, una fina suspensión de aceite en agua. Tales emulsiones juegan un papel importante en la industria moderna, estos son: barnices, pinturas, productos farmacéuticos, cosméticos.
4.6 Aplicación de los ultrasonidos en biología
La capacidad del ultrasonido para romper las membranas celulares ha encontrado aplicación en la investigación biológica, por ejemplo, cuando es necesario separar la célula de las enzimas. El ultrasonido también se usa para destruir estructuras intracelulares como las mitocondrias y los cloroplastos para estudiar la relación entre su estructura y función. Otra aplicación de los ultrasonidos en biología está relacionada con su capacidad para inducir mutaciones. La investigación en Oxford ha demostrado que incluso el ultrasonido de baja intensidad puede dañar una molécula de ADN. La creación artificialmente dirigida de mutaciones juega un papel importante en el fitomejoramiento. La principal ventaja del ultrasonido sobre otros mutágenos (rayos X, rayos ultravioleta) es que es extremadamente fácil de trabajar.
4.7 Uso de ultrasonidos para la limpieza
El uso de ultrasonidos para la limpieza mecánica se basa en la aparición de varios efectos no lineales en un líquido bajo su influencia. Estos incluyen la cavitación, las corrientes acústicas y la presión del sonido. El papel principal lo juega la cavitación. Sus burbujas, apareciendo y desplomándose cerca de la contaminación, las destruyen. Este efecto se conoce como erosión por cavitación. El ultrasonido utilizado para estos fines tiene una frecuencia baja y una potencia aumentada.
En condiciones industriales y de laboratorio, los baños ultrasónicos llenos de un solvente (agua, alcohol, etc.) se utilizan para lavar piezas pequeñas y platos. A veces, con su ayuda, incluso los cultivos de raíces (papas, zanahorias, remolachas, etc.) se lavan de las partículas del suelo.
En la vida cotidiana, para lavar textiles, se utilizan dispositivos especiales que emiten ultrasonidos, colocados en un recipiente separado.
4.8 El uso del ultrasonido en la ecolocalización
La industria pesquera utiliza la ecolocalización ultrasónica para detectar bancos de peces. Las ondas ultrasónicas se reflejan en los bancos de peces y llegan al receptor de ultrasonido antes que las ondas ultrasónicas reflejadas en el fondo.
Los sensores de estacionamiento ultrasónicos se utilizan en automóviles.
Aplicación de ultrasonidos en la medición de caudal
Los medidores de flujo ultrasónicos se han utilizado en la industria para controlar el flujo y la medición de agua y calor desde la década de 1960.
4.9 Aplicación de ultrasonidos en la detección de fallas
El ultrasonido se propaga bien en algunos materiales, lo que hace posible su uso para la detección ultrasónica de fallas en productos fabricados con estos materiales. Recientemente, se ha desarrollado la dirección de la microscopía ultrasónica, que permite estudiar la capa subterránea de un material con buena resolución.
4.10 Soldadura ultrasónica
Soldadura ultrasónica: soldadura a presión realizada bajo la influencia de vibraciones ultrasónicas. Este tipo de soldadura se utiliza para unir piezas de difícil calentamiento, al unir metales disímiles, metales con fuertes películas de óxido (aluminio, acero inoxidable, circuitos magnéticos de permalloy, etc.), en la producción de microcircuitos integrados.
Bibliografía
Internet:
1) http://ru.m.wikipedia.org/wiki/%C7%E2%F3%EA
2) http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/466/Sonido
4) http://www.audacity.ru/p8aa1.html
Anexo 1
Efecto del sonido en la arena.
Apéndice 2
Tipo de onda según volumen
Y también otras obras que te pueden interesar |
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| 32930. | La principal especificidad del conocimiento filosófico. | 12.54KB | |
| La principal especificidad del conocimiento filosófico radica en su dualidad, ya que: tiene mucho en común con el conocimiento científico, sujeto, métodos, aparato lógico y conceptual; sin embargo, no es conocimiento científico en estado puro. El objeto de la filosofía es más amplio que el objeto de investigación de cualquier ciencia en particular, la filosofía generaliza integra otras ciencias pero no las absorbe no incluye todo el conocimiento científico no se sitúa por encima de él.; es de naturaleza teórica extremadamente general; contiene ideas y conceptos básicos fundamentales que subyacen a otros... | |||
Con el desarrollo de la acústica a fines del siglo XIX, se descubrió el ultrasonido, al mismo tiempo que se iniciaron los primeros estudios de ultrasonido, pero las bases para su aplicación se sentaron recién en el primer tercio del siglo XX.
Ultrasonido y sus propiedades.
En la naturaleza, el ultrasonido se encuentra como un componente de muchos ruidos naturales: en el ruido del viento, cascadas, lluvia, guijarros marinos rodados por las olas, en descargas de rayos. Muchos mamíferos, como gatos y perros, tienen la capacidad de percibir ultrasonidos a una frecuencia de hasta 100 kHz, y la capacidad de localización de murciélagos, insectos nocturnos y animales marinos es bien conocida por todos.
Ultrasonido- vibraciones mecánicas ubicadas por encima del rango de frecuencia audible para el oído humano (generalmente 20 kHz). Las vibraciones ultrasónicas viajan en forma de onda, similar a la propagación de la luz. Sin embargo, a diferencia de las ondas de luz, que pueden viajar en el vacío, el ultrasonido requiere un medio elástico como un gas, líquido o sólido.
Los principales parámetros de una onda son la longitud de onda, la frecuencia y el período. Las ondas ultrasónicas por su naturaleza no difieren de las ondas del rango audible y obedecen a las mismas leyes físicas. Pero, el ultrasonido tiene características específicas que han determinado su amplia aplicación en ciencia y tecnología. Aquí están los principales:
- 1. Longitud de onda pequeña. Para el rango ultrasónico más bajo, la longitud de onda no supera unos pocos centímetros en la mayoría de los medios. La longitud de onda corta determina la propagación de rayos de ondas ultrasónicas. En las proximidades del emisor, el ultrasonido se propaga en forma de haces de tamaño cercano al tamaño del emisor. Cuando golpea una falta de homogeneidad en un medio, el haz ultrasónico se comporta como un haz de luz, experimentando reflexión, refracción, dispersión, lo que hace posible formar imágenes de sonido en medios ópticamente opacos usando efectos puramente ópticos (enfoque, difracción, etc.).
- 2. Un período corto de oscilaciones, que permite emitir ultrasonidos en forma de pulsos y realizar una selección temporal precisa de las señales que se propagan en el medio.
La posibilidad de obtener altos valores de la energía de vibración a una pequeña amplitud, ya que la energía de vibración es proporcional al cuadrado de la frecuencia. Esto hace posible crear haces y campos ultrasónicos con un alto nivel de energía, sin necesidad de equipos de gran tamaño.
Se desarrollan corrientes acústicas significativas en el campo ultrasónico. Por tanto, el impacto de los ultrasonidos en el medio ambiente genera efectos específicos: físicos, químicos, biológicos y médicos. Como cavitación, efecto capilar de sonido, dispersión, emulsificación, desgasificación, desinfección, calentamiento local y muchos otros.
Las necesidades de la flota naval de las principales potencias: Inglaterra y Francia, para la exploración de las profundidades del mar, despertaron el interés de muchos científicos en el campo de la acústica, tk. es el único tipo de señal que puede viajar lejos en el agua. Así, en 1826, el científico francés Colladon determinó la velocidad del sonido en el agua. En 1838, en los Estados Unidos, el sonido se utilizó por primera vez para determinar el perfil del fondo marino con el fin de tender un cable telegráfico. Los resultados del experimento fueron decepcionantes. El sonido de la campana dio un eco demasiado débil, casi inaudible entre los otros sonidos del mar. Era necesario ir a la región de frecuencias más altas, lo que permitió la creación de haces de sonido dirigidos.
El primer generador de ultrasonidos fue fabricado en 1883 por el inglés Francis Galton. El ultrasonido se creaba como un silbato en el filo de un cuchillo cuando se soplaba. El papel de tal punto en el silbato de Galton lo jugó un cilindro con bordes afilados. El aire u otro gas que escapaba bajo presión a través de una boquilla anular con un diámetro igual al del borde del cilindro corría hacia el borde y se producían vibraciones de alta frecuencia. Al hacer sonar el silbato con hidrógeno, fue posible obtener vibraciones de hasta 170 kHz.
En 1880, Pierre y Jacques Curie hicieron un descubrimiento decisivo para la tecnología de ultrasonidos. Los hermanos Curie notaron que cuando se aplica presión a los cristales de cuarzo, se genera una carga eléctrica que es directamente proporcional a la fuerza aplicada al cristal. Este fenómeno se denominó "piezoelectricidad" de la palabra griega que significa "empujar". Además, demostraron el efecto piezoeléctrico opuesto, que se manifestaba cuando se aplicaba al cristal un potencial eléctrico que cambiaba rápidamente, lo que hacía que vibrara. A partir de ahora ha aparecido la posibilidad técnica de fabricar emisores y receptores de ultrasonidos de pequeño tamaño.
La muerte del "Titanic" por una colisión con un iceberg, la necesidad de luchar contra nuevas armas: los submarinos requirieron el rápido desarrollo de la hidroacústica ultrasónica. En 1914, el físico francés Paul Langevin, junto con el talentoso científico emigrante ruso Konstantin Vasilyevich Shilovsky, desarrollaron por primera vez un sonar que constaba de un emisor de ultrasonidos y un hidrófono, un receptor de vibraciones ultrasónicas basado en el efecto piezoeléctrico. Sonar Langevin - Shilovsky, fue el primer dispositivo de ultrasonido aplicado en la práctica. Al mismo tiempo, el científico ruso S.Ya.Sokolov desarrolló las bases de la detección de defectos por ultrasonidos en la industria. En 1937, el psiquiatra alemán Karl Dussik, junto con su hermano Friedrich, físico, utilizaron por primera vez el ultrasonido para detectar tumores cerebrales, pero los resultados que obtuvieron no fueron confiables. En la práctica médica, el ultrasonido se utilizó por primera vez solo en la década de 1950 en los Estados Unidos.
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Introducción
1. Ultrasonidos en la naturaleza
2. Búsqueda de eco
3. Tipos de sonares naturales
4. Sentir ayuda a los murciélagos a evitar obstáculos
5. Murciélagos de pesca
6. Y los murciélagos están mal
7. Gritos en el abismo
8. Radar de elefante de agua
Conclusión
Literatura
Introducción
El descubrimiento de la ecolocalización está asociado al nombre del naturalista italiano Lazaro Spallanzani. Llamó la atención sobre el hecho de que los murciélagos vuelan libremente en una habitación absolutamente oscura (donde incluso los búhos están indefensos) sin tocar objetos. En su experiencia, cegó a varios animales, sin embargo, incluso después de eso, volaron a la par de los videntes. El colega de Spallanzani, J. Jurin, realizó otro experimento en el que cubrió las orejas de los murciélagos con cera: los animales chocaban con todos los objetos. A partir de esto, los científicos concluyeron que los murciélagos se guían por el oído. Sin embargo, esta idea fue ridiculizada por los contemporáneos, ya que no se podía decir nada más: en ese momento todavía era imposible registrar señales ultrasónicas cortas.
La idea de la ubicación activa del sonido en los murciélagos fue propuesta por primera vez en 1912 por H. Maxim. Él planteó la hipótesis de que los murciélagos generan señales de ecolocalización de baja frecuencia batiendo sus alas a una frecuencia de 15 Hz.
El ultrasonido fue adivinado en 1920 por el inglés H. Hartridge, quien reprodujo los experimentos de Spallanzani. Esto fue confirmado en 1938 gracias a la bioacústica D. Griffin y al físico G. Pearce. Griffin propuso el nombre de ecolocalización (por analogía con el radar) para referirse a la forma en que se orientan los murciélagos mediante ultrasonido.
1. Ultrasonidos en la naturaleza
Durante los últimos diez o quince años, los biofísicos se han sorprendido al descubrir que la naturaleza, aparentemente, no fue muy tacaña a la hora de dotar a sus hijos de sonares. Desde murciélagos hasta delfines, desde delfines hasta peces, pájaros, ratas, ratones, monos, hasta conejillos de indias, escarabajos, los investigadores se movieron con sus dispositivos, detectando ultrasonidos por todas partes.
Resulta que muchas aves están armadas con ecosondas. Chorlitejos, zarapitos, búhos y algunos pájaros cantores, atrapados en vuelo por la niebla y la oscuridad, exploran el camino con la ayuda de ondas sonoras. Al gritar, "sienten" el suelo y por la naturaleza del eco aprenden sobre la altitud de vuelo, la proximidad de obstáculos y el terreno.
Obviamente, con el propósito de la ecolocalización, otros animales emiten ultrasonidos de baja frecuencia (veinte a ochenta kilohercios): cobayas, ratas, ardillas voladoras marsupiales e incluso algunos monos sudamericanos.
Los ratones y las musarañas en los laboratorios experimentales enviaron exploradores de alas rápidas (ultrasonidos) delante de ellos antes de partir a través de los rincones oscuros de los laberintos en los que se puso a prueba su memoria. En completa oscuridad, encuentran perfectamente agujeros en el suelo. Y aquí ayuda la ecosonda: ¡el eco no vuelve por estos agujeros!
Los gordos chotacabras, o guajaros, como se les llama en América, viven en las cuevas de Perú, Venezuela, Guayana y la isla de Trinidad. Si decides hacerles una visita, paciencia, y lo más importante, escaleras y luz eléctrica. También es necesario estar familiarizado con los conceptos básicos del alpinismo, porque los chotacabras anidan en las montañas y, a menudo, tienen que escalar acantilados para llegar a ellos.
Y al entrar en la cueva con todo este equipo, tápate los oídos a tiempo, porque miles de pájaros, despertados por la luz, caerán de las cornisas y paredes y, con un grito ensordecedor, se abalanzarán sobre tu cabeza. Las aves son grandes, de hasta un metro de envergadura, de color marrón chocolate con grandes manchas blancas. Al observar sus virtuosas maniobras en las lúgubres grutas del reino de Hades, todos quedan asombrados y se hacen la misma pregunta: ¿cómo estos trogloditas emplumados, volando en completa oscuridad, logran no chocar contra las paredes, toda suerte de estalactitas y estalagmitas que sostienen el bóvedas de las mazmorras?
Apaga las luces y escucha. Habiendo volado un poco, las aves pronto se calmarán, dejarán de gritar y luego escuchará el suave aleteo de las alas y, como acompañamiento de ellas, un suave clic. ¡Aqui esta la respuesta a tu pregunta!
Por supuesto, esto es lo que funcionan las ecosondas. Nuestro oído también capta sus señales, porque suenan en el rango de frecuencias relativamente bajas, alrededor de siete kilohercios. Cada clic dura una o dos milésimas de segundo. Donald Griffin, ya conocido por nosotros como investigador de sonar de murciélagos, tapó las orejas de algunos guajaros con algodón y los soltó en el pasillo oscuro. Y los virtuosos de los vuelos nocturnos, habiéndose quedado sordos, inmediatamente "se quedaron ciegos": tropezaron impotentes con todos los objetos de la habitación. Al no escuchar eco, no podían navegar en la oscuridad.
Guájaro pasa el día en cuevas. También disponen sus nidos de barro, pegándolos de alguna manera a las cornisas de las paredes. Por la noche, los pájaros salen de las mazmorras y vuelan hacia donde hay muchos árboles frutales y palmeras con frutos suaves parecidos a ciruelas. Miles de bandadas también están atacando las plantaciones de palma aceitera. Los frutos se tragan enteros y los huesos se regurgitan después de regresar a las cuevas. Por lo tanto, en las mazmorras donde anidan los guajaros, siempre hay muchas "plántulas" de frutas jóvenes, que, sin embargo, perecen rápidamente: no pueden crecer sin luz.
El vientre de los pollitos guajaro recién emplumados está cubierto con una gruesa capa de grasa. Cuando los jóvenes trogloditas tienen alrededor de dos semanas, la gente llega a las cuevas con antorchas y palos largos. Destruyen nidos, matan a miles de pájaros raros e inmediatamente, en la entrada de las cuevas, derriten la grasa de ellos. Aunque esta grasa tiene buenas cualidades nutricionales, se utiliza principalmente como combustible en faroles y lámparas.
Se quema mejor que el queroseno y más barato que él: esta es la opinión en la patria de un pájaro, que por la malvada ironía del destino está condenado a pasar toda su vida en la oscuridad, para morir para iluminar el hogar de una persona. .
En el sur de Asia, desde la India hasta Australia, hay otra ave que usa un sonar para encontrar el camino al nido en la oscuridad. También anida en cuevas (a veces, sin embargo, sobre rocas al aire libre). Esta es la famosa salangana de vencejo, bien conocida por todos los gourmets de vencejos locales: de sus nidos se hace sopa.
Así es como la salangana hace un nido: se aferra con sus patas a una roca y lubrica una piedra con saliva pegajosa, dibujando sobre ella la silueta de una cuna. Mueve la cabeza hacia la derecha y hacia la izquierda: la saliva se congela de inmediato y se convierte en una costra marrón. Y la salangana lo engrasa desde arriba. Las paredes del nido crecen y obtienes una pequeña cuna en una roca enorme.
Esta cuna, dicen, está muy rica. La gente escala altos acantilados, escala las paredes de las cuevas a la luz de las antorchas y recolecta nidos de vencejos. Luego se hierven en agua hirviendo (¡o caldo de pollo!), y el resultado es una excelente sopa, como aseguran los conocedores.
Recientemente, se descubrió que los vencejos son de interés no solo para los gastrónomos, sino también para los biofísicos: estas aves, que vuelan en la oscuridad, también envían exploradores acústicos que "crujen como un juguete de relojería para niños".
2. Cojinete de eco
Desde un punto de vista físico, cualquier sonido es un movimiento oscilatorio que se propaga en forma de ondas en un medio elástico.
Cuantas más vibraciones por segundo tenga un cuerpo oscilante (o medio elástico), mayor será la frecuencia del sonido. La voz humana más grave (bajo) tiene una frecuencia de vibración de unas ochenta veces por segundo o, como dicen los físicos, su frecuencia alcanza los ochenta hercios. La voz más alta (por ejemplo, la soprano de la cantante peruana Ima Sumac) ronda los 1400 hercios.
En la naturaleza y la tecnología, se conocen sonidos de frecuencias aún más altas: cientos de miles e incluso millones de hercios. El cuarzo tiene un sonido récord: ¡hasta mil millones de hercios! La potencia sonora de una placa de cuarzo que vibra en un líquido es 40 mil veces mayor que la potencia sonora del motor de un avión. Pero no podemos quedarnos sordos con este “estruendo infernal”, porque no lo escuchamos. El oído humano percibe sonidos con una frecuencia de vibración de sólo dieciséis a veinte mil hercios. Las vibraciones acústicas de más alta frecuencia generalmente se denominan ultrasonidos; los murciélagos "sienten" su entorno como ondas.
Los ultrasonidos se originan en la laringe del murciélago. Aquí, en forma de cuerdas peculiares, se estiran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen sonido. La laringe, después de todo, por su estructura se parece a un silbato ordinario: el aire exhalado de los pulmones corre a través de ella en un vórtice: se produce un "silbido" de muy alta frecuencia, hasta 150 mil hercios (una persona no puede escucharlo) .
El bate puede bloquear intermitentemente el flujo de aire. Luego estalla con tal fuerza, como si fuera expulsado por una explosión. La presión del aire que corre a través de la laringe es el doble de la de una caldera de vapor. ¡No es un mal logro para un animal que pesa entre 5 y 20 gramos!
En la laringe de un murciélago, se excitan vibraciones de sonido de alta frecuencia a corto plazo: impulsos ultrasónicos. Por segundo sigue de 5 a 60, y en algunas especies incluso de 10 a 200 impulsos. Cada impulso, "explosión", dura solo de 2 a 5 milésimas de segundo (en los murciélagos de herradura, de 5 a 10 centésimas de segundo).
La brevedad de la señal de audio es un factor físico muy importante. Solo gracias a él es posible la localización precisa del eco, es decir, la orientación con la ayuda de ultrasonidos.
Desde un obstáculo que se encuentra a diecisiete metros de distancia, el sonido reflejado regresa al animal en aproximadamente 0,1 segundos. Si la señal de sonido dura más de 0,1 segundos, los órganos auditivos del animal percibirán su eco, reflejado en objetos ubicados a menos de diecisiete metros, simultáneamente con el sonido principal.
Pero es precisamente a partir del intervalo de tiempo entre el final de la señal enviada y los primeros sonidos del eco que regresa que el murciélago instintivamente se hace una idea de la distancia al objeto que reflejó el ultrasonido. Esta es la razón por la cual el pulso de sonido es tan corto.
El científico soviético E. Ya. Pumper hizo una suposición muy interesante en 1946, que explica bien la naturaleza fisiológica de la localización del eco. Él cree que el murciélago emite cada nuevo sonido inmediatamente después de escuchar el eco de la señal anterior. Así, los impulsos se suceden reflexivamente, y el eco percibido por el oído sirve como estímulo que los provoca. Cuanto más cerca vuela el murciélago del obstáculo, más rápido regresa el eco y, por lo tanto, más a menudo el animal emite nuevos ecos que suenan "gritos". Finalmente, al acercarse directamente a un obstáculo, los impulsos sonoros comienzan a seguirse con una rapidez excepcional. Esta es una señal de peligro. El murciélago cambia instintivamente su curso de vuelo, evitando la dirección desde la que los sonidos reflejados llegan demasiado rápido.
De hecho, los experimentos han demostrado que los murciélagos emiten solo de 5 a 10 pulsos ultrasónicos por segundo antes del lanzamiento. En vuelo, aumentan a 30. Al acercarse a un obstáculo, las señales de sonido siguen aún más rápido, hasta 50-60 veces por segundo. Algunos murciélagos, mientras cazan insectos nocturnos, alcanzan a sus presas, incluso emiten 250 "gritos" por segundo.
El sonar para murciélagos es un "dispositivo" de navegación muy preciso: es capaz de rastrear incluso un objeto microscópicamente pequeño, ¡de solo 0,1 milímetros de diámetro!
Y solo cuando los experimentadores redujeron el grosor del alambre estirado en la habitación donde revoloteaban los murciélagos a 0,07 milímetros, los animales comenzaron a chocar contra él.
Los murciélagos aumentan la frecuencia de las señales de la ecosonda a unos dos metros del cable. Así, a dos metros de distancia, la "tocan a tientas" con sus "llantos". Pero el murciélago no cambia de dirección de inmediato, vuela más directamente hacia el obstáculo y solo a unos pocos centímetros de él con un aleteo agudo se desvía hacia un lado.
Con la ayuda de los sonares que la naturaleza les ha dotado, los murciélagos no solo navegan en el espacio, sino que también cazan como su pan de cada día: mosquitos, polillas y otros insectos nocturnos.
En algunos experimentos, los animales fueron obligados a atrapar mosquitos en una pequeña sala de laboratorio. Fueron fotografiados, pesados; en una palabra, registraron el éxito de la caza. Un murciélago que pesaba siete gramos por hora atrapó un gramo de insectos. Otro bebé, que pesaba solo tres gramos y medio, tragó mosquitos tan rápido que en un cuarto de hora "engordó" en un diez por ciento. Cada mosquito pesa aproximadamente 0,002 gramos. Esto significa que se atraparon 175 mosquitos en quince minutos de caza, ¡un mosquito cada seis segundos! Ritmo muy animado. Griffin dice que si no fuera por el sonar, el murciélago, incluso volando toda la noche con la boca abierta, habría atrapado "por casualidad" un solo mosquito, y luego si hubiera muchos mosquitos alrededor.
3. Tipos de sonares naturales
Hasta hace poco, se pensaba que solo los pequeños murciélagos insectívoros como nuestro murciélago y murciélago, y los grandes zorros voladores y los perros que devoran toneladas de frutas en los bosques tropicales, tienen sonares naturales. Quizás esto sea así, pero entonces, entonces, el rosettus es una excepción, porque los perros voladores de este género están dotados de sonares.
En vuelo, los rosetos chasquean la lengua todo el tiempo. El sonido estalla en las comisuras de la boca, que siempre están entreabiertas en el rosetón. Los chasquidos recuerdan un poco a una especie de chasquido de la lengua, al que a veces recurre la gente cuando condena algo. El sonar primitivo de un perro volador funciona, sin embargo, con bastante precisión: detecta un cable milimétrico desde una distancia de varios metros.
Sin excepción, todos los pequeños murciélagos del suborden Microchiroptera, es decir, los micromurciélagos, están dotados de ecosondas. Pero los modelos de estos "dispositivos" son diferentes. Recientemente, los investigadores han distinguido principalmente tres tipos de sonares naturales: susurros, cantos y chirridos, o de modulación de frecuencia.
Los murciélagos susurrantes son nativos de los trópicos de América. Muchos de ellos, como los perros voladores, comen frutas. También atrapan insectos, pero no en el aire, sino en las hojas de las plantas. Sus señales de ecosonda son clics muy cortos y muy silenciosos. Cada sonido dura una milésima de segundo y es muy débil. Solo los dispositivos muy sensibles pueden escucharlo. A veces, sin embargo, los murciélagos susurrantes "susurran" tan fuerte que una persona los escucha. Pero normalmente su sonar funciona a frecuencias de 150 kilohercios.
El famoso vampiro también es un susurrador. Susurrando "hechizos" desconocidos para nosotros, busca viajeros exhaustos en los bosques podridos del Amazonas y les chupa la sangre. Notamos que los vampiros rara vez muerden a los perros: un oído sutil les advierte de antemano sobre el acercamiento de los chupasangres. Los perros se despiertan y huyen. Después de todo, los vampiros solo atacan a los animales dormidos. Incluso tales experimentos se han hecho. Los perros estaban entrenados: cuando escucharon el "susurro" del vampiro, inmediatamente comenzaron a ladrar y despertar a la gente. Se supone que las futuras expediciones a los trópicos americanos estarán acompañadas por estos "vampiroladores" entrenados.
Los murciélagos de herradura están cantando. Algunos de ellos viven en el sur de nuestro país, en Crimea, el Cáucaso y Asia Central. Los murciélagos de herradura reciben su nombre de los crecimientos en el hocico, en forma de herradura coriácea con un anillo doble que rodea las fosas nasales y la boca. Los crecimientos no son decoraciones ociosas: son una especie de cuerno que dirige señales de sonido en un haz estrecho en la dirección hacia donde mira el murciélago. Por lo general, el animal cuelga boca abajo y, girando (¡casi trescientos sesenta grados!) Primero a la derecha, luego a la izquierda, siente el entorno con un sonido. Las articulaciones de la cadera de los murciélagos de herradura tropicales son muy flexibles, por lo que pueden realizar sus giros artísticos. Tan pronto como un mosquito o un escarabajo entra en el campo de su localizador, el avión de seguimiento rompe la rama y parte en busca de combustible, es decir, de comida.
Y esta "máquina voladora", al parecer, es incluso capaz de determinar, usando el conocido efecto Doppler para los físicos, hacia dónde vuela la comida: si se acerca a la perra de la que cuelga el orificio de la herradura, o si se aleja de ella. Las tácticas de persecución están cambiando en consecuencia.
Los murciélagos de herradura se utilizan para cazar sonidos muy largos (en comparación con los "gritos" de otros murciélagos) y monótonos. Cada señal dura una décima o vigésima de segundo, y la frecuencia de su sonido no cambia, siempre es igual a cien o ciento veinte kilohercios.
Pero nuestros murciélagos regulares y sus primos norteamericanos hacen eco del espacio con sonidos modulados en frecuencia, al igual que los mejores modelos de sonares hechos por el hombre. El tono de la señal cambia constantemente, lo que significa que el tono del sonido reflejado también cambia. Esto, a su vez, significa que en un momento dado el tono del eco recibido no coincide con el tono de la señal enviada. Y para el profano está claro que dicho dispositivo facilita enormemente el ecosondeo.
4 . El tacto ayuda a los murciélagos a evitar obstáculos
Los científicos llegaron a la solución de este interesante problema casi simultáneamente en diferentes países.
El holandés Sven Diygraaf decidió probar si el sentido del tacto realmente ayuda a los murciélagos a evitar obstáculos. Cortó los nervios táctiles de las alas: los animales operados volaron bien. Así que el sentido del tacto no tiene nada que ver con eso. Luego, el experimentador privó a los murciélagos de la audición; inmediatamente se quedaron ciegos.
Diygraaf razonó de la siguiente manera: dado que las paredes y los objetos que encuentran los murciélagos en vuelo no emiten ningún sonido, significa que los propios ratones están gritando. El eco de su propia voz, reflejada en los objetos circundantes, avisa a los animales de un obstáculo en el camino.
Diygraaf notó que el murciélago abrió la boca antes de emprender el vuelo. Obviamente, emite sonidos inaudibles para nosotros, "sintiendo" su entorno. En vuelo, los murciélagos también abren la boca de vez en cuando (incluso cuando no están cazando insectos).
Esta observación le dio a Diygraaf la idea de hacer el siguiente experimento. Puso una gorra de papel en la cabeza del animal. Delante, como una visera en el casco de un caballero, una pequeña puerta se abría y cerraba en la gorra.
Un murciélago con una puerta cerrada en la tapa no podía volar, chocaba contra objetos. Tan pronto como se levantó la visera en un casco de papel, el animal se transformó, su vuelo volvió a ser preciso y seguro.
Diygraaf publicó sus observaciones en 1940. Y en 1946, el científico soviético Profesor A.P. Kuzyakin comenzó una serie de experimentos con murciélagos. Les cubrió la boca y las orejas con plastilina y los soltó en la habitación con cuerdas estiradas a lo largo y ancho; casi todos los animales no podían volar. El experimentador estableció un hecho interesante: los murciélagos, a los que primero se les permitió entrar en el vuelo de prueba con los ojos abiertos, "repetidamente y con gran fuerza, como los pájaros recién capturados, golpean el vidrio de las ventanas sin terminar". Esto sucedió durante el día. Por la noche, bajo la luz de una lámpara eléctrica, los ratones ya no chocaban contra el cristal. Esto significa que durante el día, cuando es claramente visible, los murciélagos confían más en sus ojos que en otros sentidos. Pero muchos investigadores se inclinaron a ignorar por completo la visión de los murciélagos.
El profesor A.P. Kuzyakin continuó sus experimentos en el bosque. En las cabezas de los animales, noctres rojas, se puso gorras hechas de papel negro. Los animales ahora no podían ver ni usar su radar acústico. Los murciélagos no se atrevieron a volar hacia lo desconocido, abrieron sus alas y descendieron sobre ellos, como en paracaídas, hasta el suelo. Solo unos pocos desesperados volaron al azar. El resultado fue triste: chocaron contra los árboles y cayeron al suelo. Luego se cortaron tres agujeros en las tapas negras: uno para la boca, dos para las orejas. Los animales volaban sin miedo. AP Kuzyakin llegó a la conclusión de que los órganos de orientación del sonido de los murciélagos "pueden reemplazar casi por completo la visión, pero los órganos del tacto no desempeñan ningún papel en la orientación y los animales no los usan en vuelo".
Unos años antes, los científicos estadounidenses D. Griffin y R. Galambos aplicaron un método diferente para estudiar las misteriosas habilidades de los murciélagos.
Comenzaron simplemente llevando estos animales al aparato de Pierce, un dispositivo que podía "escuchar" ultrasonidos. E inmediatamente quedó claro que los murciélagos "hacen muchos gritos, pero casi todos caen en el rango de frecuencias que se encuentran más allá del umbral del oído humano", escribió Donald Griffin más tarde.
Con la ayuda de equipos eléctricos, Griffin y Galambos pudieron descubrir e investigar la naturaleza física de los "gritos" de los murciélagos. También se estableció, mediante la introducción de electrodos especiales en el oído interno de los animales de experimentación, qué frecuencias de sonidos son percibidos por sus órganos auditivos.
5 . Murciélagos de pesca
El pequeño murciélago rojo comienza su canto con un sonido de una frecuencia de unos noventa kilohercios y termina con una nota de cuarenta y cinco kilohercios. ¡Durante dos milésimas de segundo, mientras dura su "grito", la señal recorre una escala de frecuencias dos veces más larga que todo el espectro de sonidos percibidos por el oído humano! Hay unas cincuenta ondas de sonido en el "grito", pero entre ellas no hay dos de la misma longitud. Hay diez o veinte de estos "gritos" de frecuencia modulada cada segundo. Al acercarse a un obstáculo o un mosquito que se escapa, el murciélago aumenta sus señales. Ahora no suena 12, sino 200 veces por segundo.
Griffin escribe: "En uno de los tipos prácticos de equipo de espionaje, cada chirrido de alta frecuencia emitido por un murciélago sonará como un clic en el teléfono". Si llegas al borde del bosque con este dispositivo, donde los murciélagos cazan mosquitos, cuando uno de ellos pase volando, escucharemos en los auriculares un golpeteo no muy apresurado "putt-putt-putt-putt", "como de un viejo motor de gasolina perezoso".
Pero luego el murciélago salió en busca de una polilla o decidió examinar un guijarro arrojado, inmediatamente comenzó a sonar "pit-pit-pit-pit-bizzz". Ahora "los sonidos se suceden, como el escape de una motocicleta a toda velocidad".
La polilla sintió una persecución y estaba tratando de salvar su vida con hábiles maniobras. Pero el murciélago no es menos diestro, escribiendo extrañas piruetas en el cielo, lo alcanza, y en el teléfono ya no hay escapes fraccionarios, sino el monótono zumbido de una sierra eléctrica.
Los murciélagos pescadores se han descubierto hace relativamente poco tiempo. Su sonar también es del tipo de modulación de frecuencia. Ya se han descrito cuatro especies de tales ratones. Viven en la América tropical. Al anochecer (y algunos incluso por la tarde) salen volando para cazar y cazar toda la noche. Revolotean bajo sobre el agua, de repente ponen sus patas en el agua, arrebatan el pez e inmediatamente lo envían a la boca. Las patas de los murciélagos son largas y las garras son afiladas y torcidas, como las del águila pescadora, su competidor emplumado, solo que, por supuesto, no tan grande.
Algunos murciélagos comedores de pescado se llaman murciélagos de labio leporino. El labio inferior bifurcado cuelga de ellos, y se cree que a través de este canal un ratón que revolotea sobre el mar dirige sus sonidos directamente hacia el agua.
Habiendo atravesado la columna de agua, el "chirrido" se refleja en la vejiga natatoria del pez y su eco regresa al pescador. Dado que el cuerpo de un pez es más del noventa por ciento de agua, casi no refleja los sonidos bajo el agua. Pero una vejiga natatoria llena de aire es una pantalla lo suficientemente "opaca" para el sonido.
Cuando el sonido del aire entra en el agua y, a la inversa, del agua al aire, pierde más del 99,9 por ciento de su energía. Esto ha sido conocido por los físicos durante mucho tiempo. Incluso si el sonido golpea la superficie del agua en ángulo recto, solo el 0,12 por ciento de su energía viaja bajo el agua. ¡Esto significa que las señales de un murciélago, habiendo hecho un doble viaje a través de la frontera aire-agua, deben perder tanta energía debido a las altas tarifas que existen aquí que la potencia del sonido será un millón y medio de veces más débil!
Además, habrá otras pérdidas: no toda la energía del sonido se reflejará en el pez, y no toda, después de haber regresado al aire, caerá en los oídos del animal que hace eco.
Después de todo este razonamiento, es difícil creer que la ecolocalización aire-agua no sea un mito, sino una realidad.
Sin embargo, Donald Griffin calculó que los murciélagos regresan del agua con un eco cuatro veces menos potente que un murciélago común que lanza insectos en el aire. Ya no es tan malo. Además, si asumimos que los sonares de los murciélagos detectan insectos no a dos metros de distancia, como él asumió en sus cálculos, sino a dos metros ochenta centímetros (lo cual es bastante posible), entonces la intensidad de la señal de retorno será la misma para ambos - y para el pescador, y el mosquito.
"El sentido común", concluye Griffin, "y las primeras impresiones pueden ser engañosas cuando tratamos temas que se encuentran fuera del ámbito de la experiencia humana ordinaria, sobre la cual, después de todo, se construye lo que llamamos sentido común".
6. Y los murciélagos están mal
Al igual que los humanos, los murciélagos también pueden estar equivocados. Y esto sucede a menudo cuando están cansados o no se han despertado realmente después de un día en rincones oscuros. Prueba de ello son los cadáveres mutilados de murciélagos que chocan cada noche contra el Empire Building y otros rascacielos.
Si el cable se tira bajo sobre el río, los murciélagos suelen tocarlo cuando bajan al agua para saciar su sed con unas gotas que se lamen al vuelo. Los animales escuchan dos ecos al mismo tiempo: fuerte desde la superficie del agua y débil desde el cable, y no le prestan atención a este último, por lo que se rompen en el cable.
Los murciélagos, acostumbrados a volar a lo largo de pistas probadas durante mucho tiempo, eligen su memoria como guía y luego no escuchan las protestas del sonar. Los investigadores realizaron los mismos experimentos con ellas que con las abejas en el antiguo aeródromo. (¿Recuerdas?) Pusieron todo tipo de obstáculos en los caminos trillados durante siglos, por los que los murciélagos salían todas las tardes a cazar y volvían al amanecer. Los animales tropezaron con estos obstáculos, aunque sus sonares funcionaron y dieron señales de alerta temprana a los pilotos. Pero creían más en su memoria que en sus oídos. Los murciélagos suelen cometer errores porque los insectos que cazan tampoco son tontos: muchos de ellos han adquirido antisonares.
En el proceso de evolución, los insectos han desarrollado una serie de dispositivos que protegen contra los ultrasonidos. Muchas polillas nocturnas, por ejemplo, están densamente cubiertas de pelos finos. El hecho es que los materiales blandos: plumón, algodón, lana, absorben el ultrasonido. Esto significa que las polillas peludas son más difíciles de rastrear. Algunos insectos nocturnos han desarrollado órganos auditivos sensibles a los ultrasonidos que les ayudan a saber de antemano sobre un peligro inminente. Una vez dentro del alcance de la ecosonda del murciélago, comienzan a correr de un lado a otro, tratando de salir de la zona de peligro. Las polillas y los escarabajos rastreados por un murciélago incluso usan una técnica táctica de este tipo: doblan sus alas y caen, congelándose inmóviles en el suelo. En estos insectos, los órganos auditivos suelen percibir sonidos de dos rangos diferentes: baja frecuencia, en la que "hablan" sus parientes, y alta frecuencia, en la que funcionan los sonares de los murciélagos. A frecuencias intermedias (entre estos dos rangos) son sordos.
7. Gritos en el abismo
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En la tarde del 7 de marzo de 1949, el buque de investigación Atlantic escuchaba el mar a ciento setenta millas al norte de Puerto Rico. Había grandes profundidades debajo del barco. Cinco kilómetros de agua salada llenaron una depresión gigante en el suelo.
Y de este abismo salieron fuertes gritos. Un grito, luego su eco. Otro grito y otro eco. Muchos gritos seguidos con un intervalo de aproximadamente un segundo y medio. Cada uno duraba alrededor de un tercio de segundo y su tono era de quinientos hercios.
Inmediatamente se calculó que la criatura desconocida estaba practicando solos vocales a una profundidad de unos tres kilómetros y medio. El eco de su voz se reflejó en el fondo del mar y por lo tanto llegó a los instrumentos del barco con algo de retraso.
Dado que las ballenas no se sumergen tan profundamente, y los cangrejos de río y los cangrejos no emiten sonidos tan fuertes, los biólogos asumieron que algún tipo de pez estaba gritando en el abismo. Y ella gritó con un propósito: sondeó el océano con sonido. Midió, simplemente, su profundidad. Estudió el terreno, topografía de fondo.
Esta idea ahora parece increíble para pocas personas. Porque ya se ha establecido que los peces, que durante mucho tiempo se consideraron tontos, emiten miles de sonidos de todo tipo, golpeando sus vejigas natatorias con músculos especiales, como un tambor. Otros rechinan los dientes, chasquean los nudillos de su armadura. Muchos de estos crujidos, crujidos y chirridos suenan en el rango ultracorto y se utilizan, aparentemente, para la ecolocalización y la orientación en el espacio. Entonces, como los murciélagos, los peces tienen sus propios sonares.
Los sonares para peces aún no se han estudiado, pero están bien investigados en delfines. Los delfines son muy habladores. No se callarán ni un minuto. La mayoría de sus gritos son coloquiales, por así decirlo, vocabulario, pero no nos interesa ahora. Otros claramente sirven al sonar.
El delfín nariz de botella silba, chasquea, gruñe, ladra, chilla a diferentes voces en el rango de frecuencia de ciento cincuenta a ciento cincuenta y cinco mil hercios. Pero cuando nada "en silencio", su sonar siente constantemente el entorno con una "lluvia" de gritos rápidos o, como se dice, klaks. No duran más de unos pocos milisegundos y suelen repetirse de quince a veinte veces por segundo. ¡Y a veces cientos de veces!
El más mínimo chapoteo en la superficie, y el delfín aumenta inmediatamente sus gritos, "sintiendo" con ellos un objeto sumergido. El sonar del delfín es tan sensible que incluso una pequeña bolita, sumergida cuidadosamente en el agua, no escapará a su atención. Un pez arrojado a un estanque se detecta inmediatamente. El delfín sale en su persecución. Al no ver a la presa en el agua fangosa, la persigue infaliblemente. Siguiendo al pez, cambia de rumbo con precisión. Al escuchar el eco de su voz, el delfín inclina levemente la cabeza hacia un lado o hacia el otro, como quien trata de establecer con mayor precisión la dirección del sonido.
Si se bajan varias docenas de varillas verticales en una piscina pequeña, el delfín nada rápidamente entre ellas sin tocarlas. Sin embargo, aparentemente no puede detectar redes de malla gruesa con su sonar. De células finas "toca a tientas" con facilidad.
El punto aquí, aparentemente, es que las celdas grandes son demasiado "transparentes" para el sonido, y las pequeñas lo reflejan, casi como una barrera sólida.
William Sheville y Barbara Lawrence-Sheville, investigadores del Instituto Oceanográfico Woodshole, han demostrado en una serie de interesantes experimentos cuán delicado es el "toque" acústico del delfín.
El delfín nadaba en una pequeña ensenada cercada del mar y "crujía" todo el tiempo. Y, a veces, el dispositivo traqueteaba salvajemente debido a aplausos demasiado rápidos. Esto sucedió cuando se arrojaron trozos de pescado al agua. No solo arrojado, sino silencioso, sin salpicaduras, colocado en el fondo. Pero fue difícil ocultarle al delfín el lanzamiento más silencioso de comida al estanque, incluso si nadó en el otro extremo a veinte metros del lugar del sabotaje. Y el agua en este charco estaba tan turbia que cuando una placa de metal se sumergía en ella durante medio metro, parecía disolverse: incluso el ojo humano más agudo no podía verlo.
Los experimentadores sumergieron en el agua pequeños peces de unos quince centímetros de largo. El delfín localizó al instante al pez con un sonar, aunque apenas estaba sumergido: el hombre la sujetaba por la cola.
Se cree que los clacks sirven al delfín para orientarse de cerca. El reconocimiento general de la zona y la sensación de objetos más lejanos se producen mediante silbidos. ¡Y este silbato está modulado en frecuencia! Pero a diferencia del mismo tipo de sonar de murciélago, comienza con notas más bajas y termina con notas altas.
Otras ballenas (cachalotes, rorcuales comunes y ballenas beluga) también parecen ser guiadas por ultrasonido. Simplemente no saben todavía cómo hacen estos sonidos. Algunos investigadores piensan que es el espiráculo, es decir, las fosas nasales y los sacos de aire del canal respiratorio, otros, que la garganta. Aunque las ballenas no tienen cuerdas vocales reales, pueden ser reemplazadas con éxito, como algunos creen, por crecimientos especiales en las paredes internas de la laringe.
O tal vez tanto el espiráculo como la laringe sirvan al sistema de transmisión del sonar en igual medida.
8. Radar de elefante de agua
Entre los muchos animales sagrados del Antiguo Egipto, había un pez con habilidades completamente únicas.
Este pez es un mormyrus, o elefante de agua. Sus mandíbulas se extienden en una pequeña probóscide. La inexplicable habilidad de Mormir para ver lo invisible parecía un milagro sobrenatural. La invención del radar ayudó a descubrir el misterio.
Resulta que la naturaleza ha dotado al elefante de agua con el órgano más sorprendente: ¡el radar!
Se sabe que muchos peces tienen órganos eléctricos. Mormyrus también tiene una pequeña "batería de bolsillo" en la cola. El voltaje que genera es pequeño, solo seis voltios, pero eso es suficiente.
Cada minuto, el radar Mormyrus envía de ochenta a cien impulsos eléctricos al espacio. Las oscilaciones electromagnéticas que surgen de las descargas de la "batería" se reflejan parcialmente en los objetos circundantes y, en forma de eco de radio, regresan nuevamente al mormir. El receptor de eco se encuentra en la base de la aleta dorsal de este asombroso pez. ¡Mormirus "sondea" los alrededores usando ondas de radio!
El informe sobre las propiedades inusuales del mormyrus fue realizado en 1953 por el Instituto Ictiológico de África Oriental. El instituto notó que los mormirus mantenidos en el acuario comenzaron a correr con inquietud cuando un objeto con una alta conductividad eléctrica, como un trozo de alambre, se sumergió en el agua. ¿Parece que el mormyrus tiene la capacidad de detectar cambios en el campo electromagnético generado por su órgano eléctrico? Los anatomistas examinaron los peces. Pares de ramas de grandes nervios pasaban a lo largo de su espalda desde el cerebro hasta la base de la aleta dorsal, donde, ramificándose en pequeñas ramas, terminaban en formaciones de tejido a intervalos iguales entre sí. Aparentemente, aquí se coloca un órgano que capta las ondas de radio reflejadas. Mormyrus, con los nervios cortados que servían a este órgano, estaba perdiendo sensibilidad a la radiación electromagnética.
Mormyrus vive en el fondo de ríos y lagos y se alimenta de larvas de insectos, que extrae del limo con largas mandíbulas, como pinzas. Mientras busca comida, el pez suele estar rodeado por una espesa nube de limo agitado y no ve nada a su alrededor. Los capitanes de los barcos saben por experiencia propia lo insustituible que es un radar en tales condiciones.
Mormyrus no es el único "radar viviente" del mundo. También se encontró un maravilloso ojo de radio en la cola de una anguila eléctrica en América del Sur, cuyas "baterías" desarrollan un voltaje récord de corriente: ¡hasta quinientos voltios y, según algunas fuentes, hasta ochocientos voltios!
El investigador estadounidense Christopher Coates, después de una serie de experimentos realizados en el Acuario de Nueva York, llegó a la conclusión de que las pequeñas verrugas en la cabeza de una anguila eléctrica son antenas de radar. Captan las ondas electromagnéticas reflejadas por los objetos circundantes, cuyo emisor se encuentra al final de la cola de la anguila. La sensibilidad del sistema de radar de este pez es tal que la anguila, obviamente, puede establecer de qué naturaleza era el objeto en el campo de acción del localizador. Si se trata de un animal comestible, la anguila eléctrica inmediatamente girará la cabeza hacia él. Luego activa los poderosos órganos eléctricos de la parte frontal del cuerpo - arroja a la víctima del "relámpago" - y devora lentamente a la presa muerta por la descarga eléctrica.
En los mismos ríos, donde las anguilas eléctricas dormitan perezosamente en el fondo, los elegantes peces cuchillo -eigenmanía- se escabullen entre los matorrales. Se ven extraños: no hay aletas dorsales ni tampoco aletas caudales (solo una aguja delgada y desnuda en la cola). Y estos peces se comportan de una manera inusual: hacen girar esta misma aguja en todas direcciones, como si se olieran la cola. Y antes de arrastrarse debajo de un tocón o dentro de una cueva en el fondo, primero meten la cola en el hueco y luego, si el examen arroja resultados positivos, por así decirlo, ellos mismos llegan allí. Pero no trepan de cabeza, sino de cola. Parece que los peces confían más en él que en sus ojos.
Todo se explicó de manera muy simple: al final de la cola filamentosa de Aigenmania, los científicos descubrieron un "ojo" eléctrico, como el de un Mormyrus.
Los gimnótidos, muy similares a la Aigenmanía de los peces tropicales americanos, también parecen tener radares, aunque esto aún no se ha probado.
Recientemente, el Dr. Lissman de Cambridge se interesó nuevamente en el bagre eléctrico estudiado durante mucho tiempo, que vive en los ríos de África, que los zoólogos han estudiado durante mucho tiempo. Este pez, capaz de desarrollar un voltaje de hasta doscientos voltios, caza de noche. Pero ella tiene ojos muy "miope", y en la oscuridad ve mal. Entonces, ¿cómo encuentra presa el bagre? El Dr. Lissman demostró que, al igual que una anguila eléctrica, el bagre eléctrico también utiliza sus potentes baterías como radar.
Conclusión
De lo anterior, podemos concluir que la naturaleza, al parecer, no fue muy tacaña a la hora de dotar a sus hijos de sonares. Desde murciélagos hasta delfines, desde delfines hasta peces, pájaros, ratas, ratones, monos, hasta conejillos de indias, escarabajos, los investigadores se movieron con sus dispositivos, detectando ultrasonidos por todas partes. Los animales utilizan la ecolocalización para orientarse en el espacio y para determinar la ubicación de objetos a su alrededor, principalmente utilizando señales de sonido de alta frecuencia. Está más desarrollado en murciélagos y delfines; también es utilizado por musarañas, varios pinnípedos (focas), aves (guájaro, vencejos, etc.).
El origen de la ecolocalización en animales sigue sin estar claro; probablemente surgió como un sustituto de la visión para aquellos que viven en la oscuridad de las cuevas o en las profundidades del océano. En lugar de una onda de luz, se utilizó sonido para la ubicación.
Este método de orientación en el espacio permite a los animales detectar objetos, reconocerlos e incluso cazar en condiciones de ausencia total de luz, en cuevas ya profundidades considerables.
Ultrasonido: ondas de sonido que tienen una frecuencia superior a 20 mil Hertz v, Hz Infrasonido Sonido Ultrasonido Hipersonido
Muchos animales utilizan el ultrasonido para comunicarse entre sí mediante la ecolocalización: perros, delfines, ballenas, murciélagos, algunas especies de insectos y aves. Muchos animales utilizan el ultrasonido para comunicarse entre sí mediante la ecolocalización: perros, delfines, ballenas, murciélagos, algunas especies de insectos y aves.
Los murciélagos que utilizan la ecolocalización para la navegación nocturna emiten señales de intensidad extremadamente alta desde la boca o la nariz. Las ondas sonoras se reflejan en los objetos circundantes, delineando sus contornos, y los murciélagos las atrapan con las orejas y perciben la imagen sonora del mundo circundante. Los murciélagos que utilizan la ecolocalización para la navegación nocturna emiten señales de intensidad extremadamente alta desde la boca o la nariz. Las ondas sonoras se reflejan en los objetos circundantes, delineando sus contornos, y los murciélagos las atrapan con las orejas y perciben la imagen sonora del mundo circundante.
Las polillas de la familia de los osos han desarrollado un generador de ruido ultrasónico que "quita el rastro" de los murciélagos que persiguen a estos insectos. Las polillas de la familia de los osos han desarrollado un generador de ruido ultrasónico que "quita el rastro" de los murciélagos que persiguen a estos insectos.
Los delfines sobresalen en el arte de la ecolocalización. Los sofisticados cerebros de estos animales son capaces de analizar con precisión los datos obtenidos por ecolocalización y presentarlos en forma tridimensional. Es interesante que los delfines no solo "ven" el espacio y los objetos en el espacio con la ayuda del ultrasonido, sino que también pueden determinar el peso de objetos o animales, su tamaño y otras características importantes. Los delfines sobresalen en el arte de la ecolocalización. Los sofisticados cerebros de estos animales son capaces de analizar con precisión los datos obtenidos por ecolocalización y presentarlos en forma tridimensional. Es interesante que los delfines no solo "ven" el espacio y los objetos en el espacio con la ayuda del ultrasonido, sino que también pueden determinar el peso de objetos o animales, su tamaño y otras características importantes.
Introducción
2. Búsqueda de eco
3. Tipos de sonares naturales
4. Sentir ayuda a los murciélagos a evitar obstáculos
5. Murciélagos de pesca
6. Y los murciélagos están mal
7. Gritos en el abismo
8. Radar de elefante de agua
Conclusión
Literatura
Introducción
El descubrimiento de la ecolocalización está asociado al nombre del naturalista italiano Lazaro Spallanzani. Llamó la atención sobre el hecho de que los murciélagos vuelan libremente en una habitación absolutamente oscura (donde incluso los búhos están indefensos) sin tocar objetos. En su experiencia, cegó a varios animales, sin embargo, incluso después de eso, volaron a la par de los videntes. El colega de Spallanzani, J. Jurin, realizó otro experimento en el que cubrió las orejas de los murciélagos con cera: los animales chocaban con todos los objetos. A partir de esto, los científicos concluyeron que los murciélagos se guían por el oído. Sin embargo, esta idea fue ridiculizada por los contemporáneos, ya que no se podía decir nada más: en ese momento todavía era imposible registrar señales ultrasónicas cortas.
La idea de la ubicación activa del sonido en los murciélagos fue propuesta por primera vez en 1912 por H. Maxim. Él planteó la hipótesis de que los murciélagos generan señales de ecolocalización de baja frecuencia batiendo sus alas a una frecuencia de 15 Hz.
El ultrasonido fue adivinado en 1920 por el inglés H. Hartridge, quien reprodujo los experimentos de Spallanzani. Esto fue confirmado en 1938 gracias a la bioacústica D. Griffin y al físico G. Pearce. Griffin propuso el nombre de ecolocalización (por analogía con el radar) para referirse a la forma en que se orientan los murciélagos mediante ultrasonido.
1. Ultrasonidos en la naturaleza
Durante los últimos diez o quince años, los biofísicos se han sorprendido al descubrir que la naturaleza, aparentemente, no fue muy tacaña a la hora de dotar a sus hijos de sonares. Desde murciélagos hasta delfines, desde delfines hasta peces, pájaros, ratas, ratones, monos, hasta conejillos de indias, escarabajos, los investigadores se movieron con sus dispositivos, detectando ultrasonidos por todas partes.
Resulta que muchas aves están armadas con ecosondas. Chorlitejos, zarapitos, búhos y algunos pájaros cantores, atrapados en vuelo por la niebla y la oscuridad, exploran el camino con la ayuda de ondas sonoras. Al gritar, "sienten" el suelo y por la naturaleza del eco aprenden sobre la altitud de vuelo, la proximidad de obstáculos y el terreno.
Obviamente, con el propósito de la ecolocalización, otros animales emiten ultrasonidos de baja frecuencia (veinte a ochenta kilohercios): cobayas, ratas, ardillas voladoras marsupiales e incluso algunos monos sudamericanos.
Los ratones y las musarañas en los laboratorios experimentales enviaron exploradores de alas rápidas (ultrasonidos) delante de ellos antes de partir a través de los rincones oscuros de los laberintos en los que se puso a prueba su memoria. En completa oscuridad, encuentran perfectamente agujeros en el suelo. Y aquí ayuda la ecosonda: ¡el eco no vuelve por estos agujeros!
Los gordos chotacabras, o guajaros, como se les llama en América, viven en las cuevas de Perú, Venezuela, Guayana y la isla de Trinidad. Si decides hacerles una visita, paciencia, y lo más importante, escaleras y luz eléctrica. También es necesario estar familiarizado con los conceptos básicos del alpinismo, porque los chotacabras anidan en las montañas y, a menudo, tienen que escalar acantilados para llegar a ellos.
Y al entrar en la cueva con todo este equipo, tápate los oídos a tiempo, porque miles de pájaros, despertados por la luz, caerán de las cornisas y paredes y, con un grito ensordecedor, se abalanzarán sobre tu cabeza. Las aves son grandes, de hasta un metro de envergadura, de color marrón chocolate con grandes manchas blancas. Al observar sus virtuosas maniobras en las lúgubres grutas del reino de Hades, todos quedan asombrados y se hacen la misma pregunta: ¿cómo estos trogloditas emplumados, volando en completa oscuridad, logran no chocar contra las paredes, toda suerte de estalactitas y estalagmitas que sostienen el bóvedas de las mazmorras?
Apaga las luces y escucha. Habiendo volado un poco, las aves pronto se calmarán, dejarán de gritar y luego escuchará el suave aleteo de las alas y, como acompañamiento de ellas, un suave clic. ¡Aqui esta la respuesta a tu pregunta!
Por supuesto, esto es lo que funcionan las ecosondas. Nuestro oído también capta sus señales, porque suenan en el rango de frecuencias relativamente bajas, alrededor de siete kilohercios. Cada clic dura una o dos milésimas de segundo. Donald Griffin, ya conocido por nosotros como investigador de sonar de murciélagos, tapó las orejas de algunos guajaros con algodón y los soltó en el pasillo oscuro. Y los virtuosos de los vuelos nocturnos, habiéndose quedado sordos, inmediatamente "se quedaron ciegos": tropezaron impotentes con todos los objetos de la habitación. Al no escuchar eco, no podían navegar en la oscuridad.
Guájaro pasa el día en cuevas. También disponen sus nidos de barro, pegándolos de alguna manera a las cornisas de las paredes. Por la noche, los pájaros salen de las mazmorras y vuelan hacia donde hay muchos árboles frutales y palmeras con frutos suaves parecidos a ciruelas. Miles de bandadas también están atacando las plantaciones de palma aceitera. Los frutos se tragan enteros y los huesos se regurgitan después de regresar a las cuevas. Por lo tanto, en las mazmorras donde anidan los guajaros, siempre hay muchas "plántulas" de frutas jóvenes, que, sin embargo, perecen rápidamente: no pueden crecer sin luz.
El vientre de los pollitos guajaro recién emplumados está cubierto con una gruesa capa de grasa. Cuando los jóvenes trogloditas tienen alrededor de dos semanas, la gente llega a las cuevas con antorchas y palos largos. Destruyen nidos, matan a miles de pájaros raros e inmediatamente, en la entrada de las cuevas, derriten la grasa de ellos. Aunque esta grasa tiene buenas cualidades nutricionales, se utiliza principalmente como combustible en faroles y lámparas.
Se quema mejor que el queroseno y más barato que él: esta es la opinión en la patria de un pájaro, que por la malvada ironía del destino está condenado a pasar toda su vida en la oscuridad, para morir para iluminar el hogar de una persona. .
En el sur de Asia, desde la India hasta Australia, hay otra ave que usa un sonar para encontrar el camino al nido en la oscuridad. También anida en cuevas (a veces, sin embargo, sobre rocas al aire libre). Esta es la famosa salangana de vencejo, bien conocida por todos los gourmets de vencejos locales: de sus nidos se hace sopa.
Así es como la salangana hace un nido: se aferra con sus patas a una roca y lubrica una piedra con saliva pegajosa, dibujando sobre ella la silueta de una cuna. Mueve la cabeza hacia la derecha y hacia la izquierda: la saliva se congela de inmediato y se convierte en una costra marrón. Y la salangana lo engrasa desde arriba. Las paredes del nido crecen y obtienes una pequeña cuna en una roca enorme.
Esta cuna, dicen, está muy rica. La gente escala altos acantilados, escala las paredes de las cuevas a la luz de las antorchas y recolecta nidos de vencejos. Luego se hierven en agua hirviendo (¡o caldo de pollo!), y el resultado es una excelente sopa, como aseguran los conocedores.
Recientemente, se descubrió que los vencejos son de interés no solo para los gastrónomos, sino también para los biofísicos: estas aves, que vuelan en la oscuridad, también envían exploradores acústicos que "crujen como un juguete de relojería para niños".
2. Cojinete de eco
Desde un punto de vista físico, cualquier sonido es un movimiento oscilatorio que se propaga en forma de ondas en un medio elástico.
Cuantas más vibraciones por segundo tenga un cuerpo oscilante (o medio elástico), mayor será la frecuencia del sonido. La voz humana más grave (bajo) tiene una frecuencia de vibración de unas ochenta veces por segundo o, como dicen los físicos, su frecuencia alcanza los ochenta hercios. La voz más alta (por ejemplo, la soprano de la cantante peruana Ima Sumac) ronda los 1400 hercios.
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