Физика. 9 класс · Перышкин, Гутник · § 44

Упражнение 41 к § 44

§ 44. Электромагнитные волны · тема: Электромагнитные волны

Задача 1

Условие (кратко)

По международному соглашению сигнал бедствия SOS передают на радиоволне длиной 600 м. Найти частоту этой волны.

Решение
Дано
  • \(\lambda = 600\) м
  • \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с
Найти
  • \(\nu\)

Из \(\lambda = \dfrac{c}{\nu}\) получаем \(\nu = \dfrac{c}{\lambda} = \dfrac{3 \cdot 10^8}{600} = 5 \cdot 10^5\) Гц \(= 500\) кГц.

Ответ
5·10⁵ Гц (500 кГц)
Почему так

Частота электромагнитной волны равна скорости света, делённой на длину волны.

Подробнее — в теме «Электромагнитные волны».

Задача 2

Условие (кратко)

Радиосигнал с Земли отражается от Луны и возвращается. Предложить способ измерить расстояние от Земли до Луны с помощью радиосигнала (как в эхолокации).

Решение

Идея как у эхолота: посылаем короткий радиоимпульс в сторону Луны и засекаем время \(t\) от отправки до приёма отражённого сигнала.

За это время сигнал проходит путь до Луны и обратно, то есть \(2s = ct\), где \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с.

Отсюда расстояние \(s = \dfrac{ct}{2}\). Например, если эхо вернулось через \(t \approx 2{,}56\) с, то \(s = \dfrac{3 \cdot 10^8 \cdot 2{,}56}{2} \approx 3{,}84 \cdot 10^8\) м, то есть около 384 000 км.

Ответ
Измерить время t между отправкой импульса и приёмом эха и вычислить s = ct/2
Почему так

Радиоволна распространяется с известной скоростью c, а за время t проходит двойное расстояние до Луны.

Подробнее — в теме «Электромагнитные волны».

Задача 3

Условие (кратко)

Можно ли измерить расстояние между Землёй и Луной с помощью звуковой или ультразвуковой волны? Обосновать ответ.

Решение

Звук и ультразвук — механические волны: в них колеблются частицы вещества, поэтому им нужна среда.

Между Землёй и Луной почти вакуум, атмосфера Земли кончается на высоте в сотни километров. Звуковая волна через вакуум не пройдёт, до Луны не дойдёт и эха не будет.

Электромагнитные (радио) волны среды не требуют, поэтому для локации Луны используют их.

Ответ
Нельзя — звуку и ультразвуку нужна среда, а в космосе вакуум
Почему так

Механические волны распространяются только в веществе, в отличие от электромагнитных.

Подробнее — в теме «Электромагнитные волны».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Физика. 9 класс» (А. В. Перышкин, Е. М. Гутник; Дрофа, 2014).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.