Фізика 9 клас Збірник задач - 2017

МЕХАНІЧНІ ТА ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ

14. Електромагнітні хвилі

Матерія не може діяти там, де її немає.

Дж. Томсон

Приклад розв'язання задачі

Тривалість імпульсу радіолокатора tімп = 2 мкс, а проміжок часу між імпульсами Δt = 0,6 мс. Визначте максимальну та мінімальну відстані визначення цілей цим радіолокатором.

Розв’язання. Радіолокатор може приймати відбиту від цілі електромагнітну хвилю тільки між моментами закінчення випромінювання імпульсу й початку випромінювання наступного імпульсу. Отже, час t поширення хвилі в обидва боки задовольняє умову tімп ≤ t ≤ Δt. Оскільки відстань від радіолокатора до

цілі то маємо:

Перевіривши одиниці величин і підставивши числові значення, отримуємо: мінімальна відстань визначення цілі становить 300 м, а максимальна — 90 км.

Усна розминка

14.1. Як має рухатися заряджена частинка, щоб вона випромінювала електромагнітні хвилі?

14.2. Під час яких природних явищ випромінюються електромагнітні хвилі?

14.3. Які фізичні величини періодично змінюються в електромагнітній хвилі?

14.4. Як було виявлено на досліді електромагнітні хвилі?

14.5. Чому радіохвилі можуть огинати Землю?

14.6. Радіохвилі якого діапазону використовують для зв’язку з космічними апаратами?

14.7. Радіохвилі якого діапазону можуть бути прийняті на протилежному боці Землі (без застосування штучних супутників Землі)?

14.8. Радіохвилі якого діапазону використовують для телемовлення?

Перший рівень

14.9. У скільки разів потрібно змінити частоту електромагнітної хвилі, щоб її довжина зменшилася в 3 рази?

14.10. Частоту електромагнітної хвилі збільшили в 4 рази. Як змінилася довжина хвилі?

14.11. Радіоприймач налаштували на приймання в 4 рази довших хвиль. Як змінився при цьому період хвилі?

14.12. Чому ускладнений зв’язок на коротких хвилях у гірській місцевості?

14.13. Чому в автомобілі погіршується приймання радіохвиль, коли той рухається під естакадою або мостом?

14.14. Чи є суттєві відмінності між умовами поширення радіохвиль на Місяці й на Землі?

14.15. Визначте період коливань у коливальному контурі, який випромінює радіохвилі з довжиною хвилі 300 м.

14.16. Радіостанція працює на частоті 100 МГц. На яку довжину хвилі має бути налаштовано радіоприймач?

14.17. Покажчик на шкалі радіоприймача встановлений на позначці 15 м. Яка частота прийнятих радіохвиль?

14.18. Радіостанція працює на частоті 60 МГц. На яку довжину хвилі треба налаштувати радіоприймач?

14.19. За якої частоти коливань радіопередавач випромінює електромагнітні хвилі довжиною 45 м? До якого діапазону належать ці хвилі?

14.20. Визначте довжину електромагнітної хвилі частотою 2 МГц у середовищі, де швидкість хвилі дорівнює 2 ∙ 108 м/с.

Другий рівень

14.21. Радіохвилі якого діапазону можуть бути прийняті без ретрансляції на протилежному боці Землі?

14.22. Як впливає йоносфера Землі на поширення радіохвиль?

14.23. Чому навіть далека гроза суттєво позначається на якості радіозв’язку?

14.24. На екрані радіолокатора легко розрізнити водоймище від суходолу. Чому?

14.25. Електромагнітні коливання частотою 1 МГц спричиняють в однорідному середовищі утворення електромагнітних хвиль завдовжки 250 м кожна. Визначте швидкість хвиль у цьому середовищі.

14.26. Сигнал радіолокатора повернувся від цілі через 0,4 мс. На якій відстані перебуває ціль?

14.27. Космічний корабель з екіпажем наблизився до Марса. Через який мінімальний час командир корабля може

одержати відповідь на своє запитання, адресоване центру керування польотом? Відстань від Землі до Марса під час сеансу зв’язку становить 150 млн км.

14.28. Супутникові телефони передають сигнал через супутник, що перебуває на висоті 36 000 км над Землею. Якою буде мінімальна затримка сигналу під час використання таких телефонів?

Третій рівень

14.29. Горизонтальний провідник, у якому проходить змінний струм високої частоти, розташований уздовж паралелі. У яких напрямах (переважно) поширюються електромагнітні хвилі від цього провідника?

14.30. Передавальний і приймальний вібратори розташовані взаємно перпендикулярно. Чи виникнуть коливання в приймальному вібраторі?

14.31. У вакуумі радіохвилі не поглинаються. Однак, що далі від Землі перебуває міжпланетний космічний апарат, то більшою має бути потужність радіопередавача для зв’язку з ним. Чому?

14.32. Радіохвиля відбивається від металевого даху. Як при цьому змінюються довжина хвилі та її частота?

14.33. Чому за допомогою коротких радіохвиль буває легше налагодити зв’язок з іншим континентом, ніж із сусіднім містом?

14.34. Хто раніше почує голос оперного співака: глядач у першому ряду на відстані 8,5 м від нього чи радіослухач, що сидить біля радіоприймача на відстані 750 км від театру?

14.35. Скільки електромагнітних коливань відбувається в електромагнітній хвилі з довжиною хвилі 25 см протягом одного періоду звукових коливань із частотою 800 Гц?

14.36. Радіолокатор випромінює високочастотні імпульси тривалістю 10 мкс. Яка найменша дальність виявлення цілі цим радіолокатором?

14.37. Радіолокатор випромінює за секунду 4000 високочастотних імпульсів. Яка найбільша дальність виявлення цілі цим радіолокатором?

14.38. Радіолокатор працює на хвилі 15 см і дає 2000 імпульсів за секунду. Тривалість кожного імпульсу 2 мкс. Скільки коливань містить кожний імпульс і яка найбільша дальність розвідки локатора?





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити