Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 21. Принципи стільникового зв’язку та радіолокації
Завдання 1 (с. 164)
Відстань до об'єкта за часом повернення сигналу
Радіолокатор випромінює сигнал, який відбивається від об'єкта і повертається через t=20мкс (20⋅10−6с). Швидкість світла (радіохвиль) у вакуумі c=3⋅108м/с.
Розв’язання
Переведемо час у секунди: t=20мкс=20⋅10−6с.
Обчислимо загальний шлях хвилі: sзаг=c⋅t=3⋅108м/с⋅20⋅10−6с=6000м.
Знайдемо відстань до об'єкта: s=26000м=3000м.
Відповідь:
3000м (або 3км).
Завдання 2 (с. 164)
Довжина хвилі за заданою частотою
Радіолокатор працює на частоті ν=6⋅108Гц. Потрібно знайти довжину випромінюваної радіохвилі. Швидкість світла c=3⋅108м/с.
Розв’язання
Запишемо формулу для знаходження довжини хвилі: λ=νc.
Підставимо числа: λ=6⋅108Гц3⋅108м/с.
Виконаємо ділення: λ=0,5м.
Відповідь:
0,5м.
Завдання 3 (с. 164)
Час повернення сигналу від Місяця
Перша радіолокація Місяця відбулася з радару в Нью-Джерсі. Відстань від Землі до Місяця приблизно s≈384000км=3,84⋅108м. Сигнал поширюється зі швидкістю світла c=3⋅108м/с.
Розв’язання
Переведемо відстань у метри: s=384000км=3,84⋅108м.
Знайдемо загальний шлях для сигналу: 2s=2⋅3,84⋅108м=7,68⋅108м.
Обчислимо час: t=3⋅108м/с7,68⋅108м=2,56с.
Відповідь:
2,56с.
Завдання 4 (с. 164)
Ефект Доплера в астрономії
Пояснити, як за допомогою ефекту Доплера доведено, що галактики розлітаються (розширюється Всесвіт).
Розв’язання
Спостерігають спектральні лінії в світлі віддалених галактик.
Зазначають, що ці лінії зміщені в бік червоного кінця спектра (червоний зсув).
Висновують, що це означає віддалення галактик від Землі, що підтверджує розширення Всесвіту.
Відповідь:
Доведено за допомогою спостереження червоного зсуву спектральних ліній у світлі далеких галактик, що свідчить про їх віддалення від нас.
Завдання 5 (с. 164)
Дія ультрафіолетового випромінювання
Описати вплив ультрафіолетових променів на організм людини.
Розв’язання
Вказують, що помірне ультрафіолетове опромінення стимулює вироблення вітаміну D в шкірі.
Зазначають, що надлишок випромінювання призводить до сонячних опіків та пошкодження клітин шкіри.
Висновують про необхідність захисту від прямого сонця для запобігання онкологічним захворюванням.
Відповідь:
Ультрафіолетове випромінювання сприяє синтезу вітаміну D, але може викликати опіки шкіри та підвищити ризик розвитку раку.
Завдання 6 (с. 164)
Відкриття X-променів
Визначити, хто з двох фізиків — Вільгельм Рентген чи Ігор Пулюй — першим відкрив рентгенівське випромінювання.
Розв’язання
Перевіряємо дату відкриття рентгенівських променів В. Рентгеном (1895 р.).
Порівнюємо з датами досліджень І. Пулюя, який працював над цим питанням у 1890-х роках, але не був першим.
Висновуємо, що першовідкривачем є німецький фізик Вільгельм Рентген.
Відповідь:
Першим відкрив X-промені Вільгельм Рентген.
Завдання 7
Організація супутникового зв'язку та телебачення
Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтесь, як організовані супутникове телебачення та супутниковий зв'язок.
Розв’язання
Супутникове телебачення працює за принципом ретрансляції сигналу: наземна станція передає сигнал на супутник, який повертає його назад у вигляді широкого пучка, що охоплює велику територію (часто цілий континент).
Супутниковий зв'язок використовує аналогічний принцип, але дозволяє двосторонній обмін даними: сигнал з телефону або комп'ютера йде на супутник і повертається на іншу наземну антену.
Відповідь:
Супутникове телебачення — це ретрансляція сигналу від однієї наземної станції до великої території через супутник; супутниковий зв'язок — це двостороння передача даних між двома точками поверхні Землі через супутник.