Question

人类耳朵能听到的声波频率为20 Hz—20 000 Hz，频率低于20 Hz的声波叫次声波，高于20 000 Hz的声波称为超声波.次声波有很强的穿透力，它会与人体肌肉、内脏器官固有的振动频率发生共振，产生较大的振幅和能量，从而造成人体结构的巨大破坏甚至死亡.美国专家研制出一种次声波炸弹，专门对付抢劫犯，只要控制好次声的强度，就能在几秒钟之内，使人昏迷又不至于丧命，它是对付劫持人质的劫机犯的最佳武器.请根据以上材料回答以下问题：
（1）人耳能听到的声波波长的范围是什么？
（2）假设人体单位面积上接收到能量为e的次声波就会造成死亡，今有一颗爆炸能量为E（转化为次声波的效率为η）在人的正上方h处爆炸，h要多高，此人才是安全的？

Answer 1

（1）1.7×10^-2 m—17 m
（2）h＞

（1）声音在空气中的传播速度为340 m/s，人类耳朵能听到的声波频率为20 Hz—20 000 Hz，由v=λf得λ=可算得波长
λ₁= m="17" m，λ₂= m=1.7×10^-2 m，
故人耳能听到的声波波长范围为1.7×10^-2 m—17 m.
（2）在高度为h，单位面积上人接收到的能量为，若e＞时人是安全的，此时h＞.