Задание 3.1. «Эхо», вызванное ружейным выстрелом, дошло до «стрелка» через 2 сек после выстрела. На каком расстоянии находится «преграда», от которой отразился звук (скорость звука в воздухе 340 м/с)?
1) 170 м; 2) 340 м; 3) 680 м/с; 4) 340 
м; 5) 1360 м.
Задание 3.2. Волна распространяется по поверхности воды со скоростью 10 м/с. Расстояние между соседними «гребнями» волн составляет 5 м. При этом частицы воды совершают колебания с частотой:
1) 0.2 Гц; 2) 12.5 Гц; 3) 2 Гц; 4) 0.5 Гц; 5) 3.14 Гц.
Задание 3.3. При переходе из одной среды в другую скорость звуковой волны уменьшилась на 30 %. Как изменится при этом длина волны?
1) не изменится; 2) увеличится на 70 %; 3) уменьшится на 70 %; 4) уменьшится на 30 %: 5) увеличится на 30 %.
Если одновременно плотность среды увеличится на 30 %, то импеданс среды:
1) слегка изменится; 2) не изменится; 3) увеличится на 30 %; 4) уменьшится на 30 %; 5) увеличится на 60 %.
Как изменится угол преломления по сравнению с углом падения?
1) уменьшится в соответствие с законом Снеллиуса; 2) уменьшится на 30 %; 3) увеличится на 30 %; 4) не изменится; 5) примет значение 90 °.
Задание 3.4. Если скорость звука в воде 1460 м/с, а в воздухе 340 м/с, то длина звуковой волны при переходе из воды в воздух:
1) не изменится; 2) увеличится в 4.3 раза; 3) уменьшится в 4.3 раза; 4) возрастет в раз; 5) изменится очень сильно.
Если при этом изменить частоту в сторону уменьшения в 4.3 раза, то длина звуковой волны:
1) уменьшится в 
раза; 2) не изменится; 3) увеличится в раза; 4) уменьшится незначительно; 5) возрастет в 2 раза.
Задание 3.5. Сигнальщик услышал звуковой сигнал через 4 с после начала работы сирены. На каком расстоянии от источника находится сигнальный пост, если частота звукового сигнала равна 1 кГц, а длина волны составляет 32 см.?
1) 1610 м; 2) 1420 м; 3) 1280 м; 4) 1340 м; 5) 640 м.
Задание 3.6. Мимонеподвижногонаблюдателя проехал автомобиль с включенной «сиреной». При приближенииавтомобиля наблюдатель слышал более высокий тон звука, а при удалении более низкий. Какой эффект будет наблюдаться, если «сирена» будет неподвижной, а мимо нее проедет наблюдатель?
1) при приближении тон повысится, а при удалении понизится; 2) при приближении и удалении тон останется неизменным; 3) при приближении тон понизится, а при удалении повысится; 4) при приближении и удалении тон понизится; 5) при приближении и удалении тон повысится.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вся окружающая нас природа наполнена звуками и ультразвуками. Во многих случаях это обстоятельство ускользало от нашего внимания только потому, что в нашем распоряжении не было средств для обнаружения в особенности ультразвуковых колебаний. Когда же такие средства – излучатели и приемники ультразвука – были сконструированы и построены, то оказалось, что ультразвук присутствует в шуме ветра и в шуме морского прибоя, в шуме водопада и в шуме движения на автостраде или железнодорожном пути. К ультразвукам неживой природы присоединяются ультразвуки, производимые различными биологическими организмами – от комаров до китов.
Разведка биологических ресурсов океана, соединение металлов и неметаллов, очистка прецизионных механизмов, окраска кожи и мехов, устранение туманов и борьба с налетами птичьих стай на аэродромах, обнаружение скрытых дефектов в заготовках и изделиях, определение профилей шахтных стволов и разведка земной коры, нетравматичная диагностика и лечение различных заболеваний и много другое. Что может быть общего у этих очень нужных, но совершенно различных практических задач? Почему они выстроены здесь в один ряд?
Все перечисленные задачи, а также и многие другие могут быть решены при помощи звука и ультразвука!
Наука о звуковых и ультразвуковых колебаниях – акустика развивается очень быстро, постоянно появляются сведения о новых явлениях, эффектах и изобретениях. И, конечно, еще далеко не все ясно и понятно, как в области теории, так и в сфере практических приложений. Научные положения часто отстают от требований, выдвигаемых техникой. А технические задачи, решаемые, например, с помощью ультразвука, как легко убедиться из представленного перечня, чрезвычайно разнообразны и не могут иметь шаблонных решений. По этому данное пособие построено таким образом, чтобы дать основные представления о физической сущности явлений, на особенностях звуковых и ультразвуковых колебаний, из которых следуют возможности обширных практических приложений.
Интенсивность обычных, воспринимаемых нашим ухом звуков, очень мала. Если задаться целью вскипятить чайник с водой, используя энергию звуков речи, то для этого понадобилась бы энергия непрерывного разговора в течение суток всех жителей такого мегаполиса, как Москва, в то время как на электроплите такой же чайник закипает быстрее, чем за 20 минут. А мощность, которая получилась бы при одновременном крике всех людей земного шара, была бы примерно равна мощности, развиваемой мотором отечественных «жигулей».
С ультразвуком совсем иначе. Мощность искусственных источников легко могут достигать нескольких киловатт, а интенсивности – сотни ватт на квадратный метр.
Интенсивность ультразвуковых шумов в живой природе невелика. Она того же порядка, что и интенсивность человеческой речи и слышимых звуков, издаваемых биологическими существами. Что же касается ультразвуковых шумов, то они могут достигать очень больших интенсивностей. Так, например, в шуме реактивных самолетов ультразвуки настолько сильны, что могут оказать вредное воздействие на слух и организм команды и пассажиров, что требует специальных мер по защите персонала.
Наряду с технологическим, значительно более эффективным является использование звука и ультразвука для информационного обмена. Процесс распространения ультразвуковых волн определяется только материальными свойствами среды – ее плотностью, упругостью, вязкостью, внутренними механическим напряжениями, перемещениями отдельных участков этой среды и т.д. Любое, самое малое изменение свойств среды, прежде всего, скажется на условиях распространения звуковой волны. Вместе с тем ультразвуковые волны малой интенсивности, распространяясь в какой-либо среде, не вызывают сами по себе никаких остаточных изменений в ней, так как уплотнения и разрежения, связанные с прохождением ультразвука достаточно малы. Поэтому все материальные свойства или их изменения можно исследовать и измерять при помощи ультразвуковых (звуковых) волн, посылая их через исследуемую среду и наблюдая затем изменения, которые претерпевает волна. Акустические методы контроля и измерений состояния среды оказываются очень удобными, так как они достаточно точны, быстры и, что самое главное, не нарушают структуру исследуемого образца или ход исследуемого процесса; они не требуют взятия специальных проб и могут даже осуществляться «дистанционно». Определяя, например, скорость распространения ультразвуковых волн, или их ослабление, можно определять многие свойства сред. Эти свойства ультразвука позволяют с успехом применять его для контроля состояния и определения структуры сложных сред, не разрушая их, а возможность широкого варьирования направленных свойств, вплоть до получения «игольчатых» пучков, позволяет строго дифференцировать контрольные операции по направлениям. Быстродействие акустических методов и объективный характер индикации дает возможность использовать акустические методы и приборы в качестве первичных датчиков в системах телеуправления и автоматического регулирования технологических процессов и других сферах хозяйственной и культурной деятельности человека.
Однако, создание условий получения информационного сигнала нужной интенсивности, еще не гарантирует полное и правильное использование всей содержащейся в сообщении информации. Причина этого – присутствие человека-оператора, со свойственными ему человеческими факторами восприятия информации. Инженерно-психологическое проектирование направлено на взаимное согласование психологических характеристик человека и технических характеристик машины в системе: «Человек-Машина-Система» для обеспечения максимальной эффективности, безопасности и комфортности профессиональной деятельности [13, 14]
ГЛОССАРИЙ
Информация– информация есть всеобщее свойство материи и мера организации образующих ее систем;
Информационный сигнал – материально-энергетическая форма представления информации при информационном обмене;
Восприятие информации – процесс формирования образа объекта, приводящий к его распознаванию и оценке;
Трансляция информации – процесс приема-передачи информации, состоящий в переносе ее на расстояние посредством сигналов различной физической природы, соответственно, по механическим, акустическим, оптическим, электрическим и радиоканалам;
Представление информации – процесс, заключающийся в демонстрации перед человеком-оператором условных изображений, содержащих качественные и количественные характеристики выходной информации;
Воздействие информации – процесс, заключающийся в проведении с помощью сигналов, несущих информацию, регулирующих и защитных действий, вызывающих изменения в самом объекте;
Объект – часть информационной системы, оказывающая пассивное воздействие на информационный обмен;
Субъект – часть информационной системы, оказывающая активное воздействие на информационный обмен;
Актуация – процесс активизации информационного обмена в системе с целью воздействия на его содержание с учетом интереса принимающей стороны;
Событие – всякий факт существования явления, возникающего по бинарному алгоритму;
Величина – упорядоченное в одном измерении (по шкале значений) множество событий, каждое их которых отвечает принятию величиной какого-либо значения;
Функция – отношение между величиной Х и переменной t, трактуемое как двумерное поле событий;
Комплекс – соответствие между величиной Х и двумя переменными, например, временем и координатой), трактуемое как трехмерное поле событий;
Параметрическая информация – вид абстрактной информации, имеющей количественные характеристики;
Натуральная информация – отражает реальное состояние объекта, имеет, как правило, аналоговую форму, засорена шумами и не оптимальна по динамическому диапазону и началу отсчета;
Нормализованная информация – отличается от натуральной приведением к единому масштабу, диапазону, началу отсчета и наличием нормализованных характеристик;
Комплексированная информация – информация, образуемая из нормализованной путем приведения к трехмерной системе, образующей связанное и координированное множество;
Декомпонированная информация – информация, подвергнутая действию, обратному комплексированию и нормализации;
Генерализованная информация – образуется из комплексированной информации путем удаления из нее второстепенных частей, а также дальнейшего обобщения и укрупнения;
Квантованная информация – образуется из исходной информации путем ее дискретизации;
Кодированная информация – образуется из натуральной путем преобразования ее алфавита с помощью кода;
Безразмерная информация – отличается от натуральной универсальной безразмерной числовой формой;
Семиотика – научная область, исследующая свойства знаковых систем; составными частями семиотики являются: семантика, синтактика, сигматика и прагматика.
Тезаурус – запас знаний или (в простейшем случае – словарь), используемый приемником информации;
Номинальная шкала – отсчетное устройство, позволяющее осуществлять классификацию оцениваемых объектов;
Метрическая шкала – отсчетное устройство, позволяющее осуществлять определение количественных характеристик оцениваемых объектов;
Интервальная шкала – отсчетное устройство, позволяющее осуществлять ранжирование оцениваемых объектов;
Информационная модель – совокупность исходных сведений об исследуемом объекте, которая воспринята и оценена оператором;
Концептуальная модель – дополненная опытом, знаниями и навыками оператора информационная модель, являющаяся базисом для формирования управляющих решений;
Сенсорное поле – множество сенсорных устройств человека-оператора, подвергаемого действию стимулов-раздражителей;
Перцептивное поле – множество стимулов-раздражителей, оказывающих воздействие на рецепторные системы человека – оператора;
Оператор – обладающий необходимой квалификацией и опытом человек, осуществляющий управление объектами путем непосредственного или дистанционного воздействия на исполнительные механизмы;
Канал – участок физической среды, тракт, по которому перемещаются сигналы, переносящие информацию;
Линия связи – место движения сигналов в многоэлементных системах с развитой сетью входных и выходных устройств;
Инфразвук – механические колебания упругой среды в диапазоне 0…20 Гц;
Слышимый звук – механические колебания упругой среды в диапазоне частот 20 …20 000 Гц;
Ультразвук – механические колебания упругой среды в диапазоне 20 кГц …100 МГц;
Гиперзвук – механические колебания упругой среды в диапазоне частот свыше 100 МГц;
Сенсорная характеристика – зависимость величины субъективного ощущения от действующего значения физической величины стимула-раздражителя;
Мел – единица измерения высоты восприятия тонального сигнала;
Фон – единица измерения громкости восприятия тонального сигнала;
Порог слухового восприятия – минимальной значение звукового давления, вызывающего субъективное ощущение слышимости тонального сигнала на частоте 1000 Гц;
Цент – 
полутона;
Полутон – интервал частот по музыкальной шкале 
октавы;
Бинауральный эффект – свойство слуховых сенсоров человека по определению направления прихода звукового сигнала;
Волновой фронт – поверхность равных амплитуд и фаз колебательного процесса, распространяющегося в упругой среде;
Звуковой луч – геометрическое место точек, касательные к которым, являются одновременно нормалями к волновому фронту;
Продольная волна – колебательный процесс, распространяющийся в упругой среде, при котором колебательные смещения частиц совпадают с направлением движения волны;
Поперечная волна – колебательный процесс, распространяющийся в упругой среде, при котором колебательные смещения частиц ортогональны направлению распространения волны;
Волновое сопротивление среды – произведение плотности среды на скорость распространения упругих волн;
Плоская волна – волновой процесс с плоским фронтом;
Рассеяние звука – процесс ослабления распространяющейся упругой волны, связанный с переносом части энергии волнового процесса в направления, отличающиеся от направления движения волны;
Поглощение звука – процесс ослабления распространяющейся упругой волны, связанный с необратимым превращением части «звуковой» энергии в тепло;
Неоднородная волна – колебательный процесс с экспоненциальным убыванием амплитуды колебаний вдоль фронта;
Диффузное рассеяние – многокомпонентное (многолучевое) рассеяние упругих волн шероховатой поверхностью в направлениях, отличающихся от направления падающей волны;
Ответы на тестовые задания