- •Предисловие
- •Введение
- •1. Механика
- •1.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Механика»
- •1. Закон сохранения массы
- •2. Закон сохранения импульса
- •3. Закон сохранения энергии
- •1.2. Задачи качественного характера
- •В прыжке
- •2. Молекулярная физика и Термодинамика
- •2.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Молекулярная физика и термодинамика»
- •2.2. Задачи качественного характера
- •3. Свойства жидкостей, газов и твердых тел
- •3.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Свойства жидкостей, газов и твердых тел»
- •Поверхностное натяжение
- •Тепловое расширение твердых тел
- •3.2. Задачи качественного характера
- •4. Электростатика
- •4.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электростатика»
- •Закон сохранения электрических зарядов
- •Принцип суперпозиции полей
- •Воздействие на человека электростатических полей
- •4.2. Задачи качественного характера
- •Пример из истории
- •Пример современных технологий Емкостные сенсорные экраны
- •5. Постоянный и переменный электрический ток
- •5.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Постоянный и переменный электрический ток»
- •Электрический ток в металлах
- •Электрический ток в жидкостях
- •Переменный электрический ток
- •Воздействие на человека электрического постоянного и переменного тока
- •Род и частота тока
- •Сопротивление цепи человека электрическому току
- •Продолжительность действия тока
- •Напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки
- •Воздействие постоянного тока на организм человека
- •Воздействие переменного тока на организм человека
- •5.2. Задачи качественного характера
- •Пример современных технологий Катодная защита нефтепровода от коррозии.
- •6. Магнитостатика
- •6.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Магнитостатика»
- •Вещества в магнитном поле
- •6.2. Задачи качественного характера
- •7. Колебания и волны
- •7.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Колебания и волны. Звук»
- •Механические волны
- •Ультразвук
- •Инфразвук
- •Вредное воздействие шума на человека
- •7.2.Задачи качественного характера
- •8. Электромагнитные колебания и волны
- •8.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Электромагнитные колебания и волны»
- •Радиоволны
- •Световые волны
- •Вредное воздействие ионизирующих излучений на человека
- •8.2.Задачи качественного характера
- •9. Оптика
- •9.1. Основные положения, определения и допущения в разделе «Оптика»
- •Фотометрические величины
- •Длины волн частотных диапазонов
- •9.2. Геометрическая и волновая оптика
- •Погрешности оптических систем
- •Практикум
- •Варианты к заданию 1 («Акробат»)
- •Варианты к заданию 2 («Потеря равновесия при ремонте крыши»)
- •Варианты к заданию 3
- •Варианты к заданию 4
- •Варианты к заданию 5
- •Справочный материал Коэффициенты трения скольжения для различных материалов
- •Плотности веществ
- •Коэффициент линейного теплового расширения для некоторых распространенных материалов
- •Диэлектрические проницаемости веществ
- •Удельное сопротивление при 20 0с и температурный коэффициент сопротивлении металлов и сплавов
- •Электрохимические эквиваленты
- •Скорость распространения звука в различных средах, м/с
- •Показатель преломления различных веществ относительно воздуха
- •Коэффициент отражения от образцов разной цветности
- •Библиографический список
- •Н.А. Леонова, т.Т. Каверзнева, а.И.Ульянов техносферная безопасность в примерах и задачах по физике Учебное пособие
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
8.2.Задачи качественного характера
Задача 108.
В нашем мире обеспечение качества и своевременности связи является важнейшей задачей любого государства. Почему при связи на коротких волнах получаются зоны молчания?
Решение: Короткие волны - радиоволны в диапазоне длин волн от 10 до 100 м (30-3МГц). На характер их распространения сильно влияет ионосфера Земли. «Загоризонтное» распространение коротких волн осуществляется преимущественно путём их отражения от ионосферы или многократного отражения от ионосферы и поверхности Земли. На небольшое расстояние (500км) короткие волны могут распространяться в виде земной волны. При отражении коротких волн от ионосферы и земной поверхности возможно сверхдальнее кругосветное распространение этих волн вдоль ионосферных волноводов (рисунок 38).
Рисунок 38. Распространение коротких волн
Частота, при которой короткие волны отражаются от ионосферы, зависит от угла их падения на ионосферу и концентрации электронов на уровне отражения. При углах, меньших некоторого критического значения, короткие волны перестают отражаться от ионосферы. Вследствие этого в радиосвязи возникают зоны молчания. В нижних слоях ионосферы короткие волны могут сильно поглощаться, особенно в период ионосферных возмущений, вызванных солнечной активностью. В высоких широтах это явление приводит к длительным нарушениям радиосвязи.
Задача 109.
Почему замирает или совсем прекращается радиоприем в автомобилях при проезде их под мостом или в тоннеле?
Решение: Замирает или совсем прекращается радиоприем в автомобилях при проезде их под мостом или в тоннеле, так как мост и тоннель экранируют (отражают или частично поглощают) электромагнитные волны.
Задача 110.
При резонансе длина антенны должна быть в четыре раза меньше длины принимаемой электромагнитной волны. Почему же на практике пользуются антеннами значительно меньшей длины?
Решение: Прием короткими антеннами даёт слабый сигнал, который затем усиливается в блоке усилителя высокой частоты приемника. Таким образом, недостаток антенны компенсируется высокими качествами усилителя радиоприемника.
Задача 111.
Почему антенны автомобильных радиоприемников устанавливают, как правило, вертикально?
Решение: Автомобильный приемник обычно принимает прямой сигнал передающей станции, в котором электрическое поле поляризовано вертикально. Чтобы мощность принимаемого сигнала была максимальной, приемная антенна тоже должна быть вертикальной.
Задача 112.
Почему станции длинно- и средневолнового диапазонов ночью можно принимать на гораздо большем расстоянии, чем днем?
Решение: В отсутствие прямого солнечного излучения ионизация молекул в ионосфере уменьшается. Это увеличивает ее отражающую способность и способствует распространению электромагнитных волн на значительные расстояния.
Задача 113.
Почему не осуществляют радиосвязь с подводной лодкой в высокочастотном диапазоне радиочастот, когда лодка находится под водой?
Решение: Поскольку морская вода сильно поглощает электромагнитные волны, радиосвязь с подводной лодкой, когда она находится под водой, можно осуществить только на сверхдлинных волнах.
