آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
سونار؛ زمان رفت‌وبرگشت صدا چطور عمق رو می‌گه؟
سونار یک پالس صدا می‌فرسته و زمان برگشت پژواک از کف رو می‌سنجه. چون صدا مسیر رفت و برگشت رو طی می‌کنه، عمق از نصف مسافت کل به دست می‌آد؛ نوع آب هم سرعت فرض‌شدهٔ صدا رو تغییر می‌ده.
آزمایش رو شروع کنبرای شروع عمق رو ۱۰۱۰ متر و محیط رو آب شور بذار. زمان پژواک حدود ۱٫۳۴۷ ثانیه می‌شه؛ این زمان برای رفت و برگشت کامله.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
عمق بیشتر، زمان بیشتر
محیط رو روی آب شور ثابت کن. عمق رو یک بار ۵۱۰ و یک بار ۱۰۱۰ متر بذار و زمان پژواک رو بخون.
حدست چیه؟ اگر عمق ۵۰۰ متر بیشتر بشه، زمان رفت‌وبرگشت چه تغییری می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در ۵۱۰ متر زمان ۰٫۶۸ ثانیه‌ست؛ در ۱۰۱۰ متر به حدود ۱٫۳۴۷ ثانیه می‌رسه. با سرعت ثابت، اضافه‌شدن ۵۰۰ متر عمق زمان رو حدود ۰٫۶۶۷ ثانیه زیاد می‌کنه.
نوع آب و سرعت صدا
عمق رو روی ۱۰۱۰ متر نگه دار. محیط رو از آب سرد به آب گرم تغییر بده و سرعت فرضی صدا و زمان پژواک رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر صدا در محیط انتخابی سریع‌تر باشه، پژواک زودتر برمی‌گرده یا دیرتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
مدل برای آب سرد سرعت ۱۴۰۰ متر بر ثانیه و زمان حدود ۱٫۴۴۳ ثانیه می‌ده؛ برای آب گرم سرعت ۱۵۴۰ و زمان حدود ۱٫۳۱۲ ثانیه می‌شه. این‌ها سرعت‌های ثابتِ نمونه در همین مدل‌ان.
زمان پژواک، دو برابر مسیر عمقه
در عمق ۱۰۱۰ متر و آب شور، زمان پژواک رو بخون. برای برآورد زمان یک‌طرفه، عدد رفت‌وبرگشت رو نصف کن.
حدست چیه؟ چرا برای پیدا کردن عمق، زمان کامل رو مستقیم در سرعت ضرب نمی‌کنیم؟
توضیح نتیجه رو ببین
زمان رفت‌وبرگشت حدود ۱٫۳۴۷ ثانیه‌ست؛ رفتن صدا تا کف حدود نصفش، یعنی ۰٫۶۷۳ ثانیه طول می‌کشه. رابطهٔ عمق اینه: سرعت صدا ضربدر زمان پژواک، تقسیم بر ۲.
پشت این حرکت چه خبره؟
چرا زمان رو دو برابر می‌کنیم؟
echo_time=2*depth/sound_speed
پالس صدا از سطح تا کف می‌ره و بعد برمی‌گرده؛ پس مسافت کل دو برابر عمقه. برای همین زمان پژواک از سرعت و عمقِ یک‌طرفه این‌طور به دست می‌آد.
عمق از زمان پژواک
depth=sound_speed*echo_time/2
اگر سرعت صوت رو بدونی، می‌تونی مسیر کل رو از زمان به دست بیاری و برای عمق یک‌طرفه نصفش کنی. اگر سرعت فرضی دقیق نباشه، برآورد عمق هم جابه‌جا می‌شه.
سرعت آب همیشه یکسان نیست
time=distance/speed
حسابگر برای هر گزینه یک سرعت ثابت می‌گذاره. در آب واقعی سرعت به دما، شوری و فشار هم بستگی داره و ممکنه در لایه‌های مختلف فرق کنه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا زمان رو در سرعت ضرب می‌کنیم و بعد نصف می‌کنیم؟
زمان پژواک برای رفتن تا کف و برگشتن جمع شده. سرعت ضربدر این زمان، مسافت کامل رفت‌وبرگشته؛ چون مسیر رفت و برگشت برابر فرض شده، برای عمق یک‌طرفه باید حاصل رو نصف کنی.
سؤال‌های رایج
زمان پژواک یعنی زمان رفت یا رفت‌وبرگشت؟
در این شبیه‌سازی زمان از لحظهٔ فرستادن صدا تا برگشت پژواک حساب می‌شه؛ پس هم مسیر رفت و هم برگشت رو در بر می‌گیره.
چرا نوع آب زمان رو عوض می‌کنه؟
سرعت صوت در آب به ویژگی‌های محیط بستگی داره. این مدل برای هر انتخاب یک مقدار ثابت می‌گیره؛ سرعت بیشتر یعنی برای همون عمق پژواک زودتر برمی‌گرده.
می‌تونم این زمان رو برای عمق واقعی دریا به کار ببرم؟
این ابزار سرعت هر محیط رو ثابت فرض می‌کنه و تغییر دما، شوری و فشار با عمق رو نمی‌سنجه. برای اندازه‌گیری واقعی باید سرعت صوت آب محل هم معلوم باشه.
سونار چطور از پژواک برای پیدا کردن کف استفاده می‌کنه؟
دستگاه زمان فرستادن پالس تا رسیدن پژواک رو می‌سنجه. با داشتن سرعت صوت آب، از مسافت رفت‌وبرگشت عمق رو تخمین می‌زنه.