Задачи по физике с военно-техническим содержанием КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Наблюдатель видит вспышку выстрела орудия, а через 6 с слышит его звук. Разрыв же снаряда слышен через 1 сек. после появления облачка этого взрыва. Какова дальность стрельбы орудия. Температура воздуха 00С. (Ответ:1660 м). 2. В 1750 году близ города Анжера во Франции через мост длиною 102м шёл в ногу отряд солдат (487 человек). Мост был цепной. Размахи колебаний моста увеличились настолько, что цепи оборвались, и мост вместе с колонной солдат обрушился в реку. Погибло 226 человек. Какова причина катастрофы? Почему при движении через мост колонны солдат придерживаются правила идти не «в ногу»? (Ответ: Причина катастрофы – явление резонанса, которое возникло при совпадении частоты шага солдат с собственной частотой колебаний моста. Выполнение команды «Идти не в ногу» даёт возможность избежать возникновения резонанса). 3. Частоты собственных колебаний крыла самолёта можно определить опытным путём. С этой целью крыло подвергается действию вибратора, которым может быть эксцентрик, приводимый во вращение электродвигателем с изменяемым числом оборотов. Какое физическое явление лежит в основе этого приёма? (Ответ: Явление механического резонанса. Здесь действие эксцентрика является периодической возмущающей силой известной частоты). 4. Известно, что при наезде колеса боевой машины на неровности возникают толчки и последующие колебания корпуса машины. Какие вредные последствия может вызвать это явление в боевой обстановке? (Ответ: Ухудшаются возможности ведения огня и наблюдения за полем боя, возникают неприятные ощущения у водителя и десанта). 5. Для бронетранспортеров и грузовых автомашин частота собственных колебаний корпуса составляет 1,7 - 2,3Гц. Каков период этих колебаний? (Ответ: 0,59 – 0,44с 6. На боевых кораблях для ориентации, обнаружения противника, сигнализации, связи и прокладки курса используют ультразвуковые колебания широкого диапазона, как правило, не свыше 50кГц. Какова длина этих волн в воде? Как изменилась бы длина ультразвуковых волн при выходе их из воды в воздух, температура которого 00С? Скорость распространения звука в воде 1500м/с. (Ответ: 3см; 6,64мм). 7. В состоянии ли гидролокатор подводной лодки, работающей на частоте 45 кГц обнаружить мину диаметром 50см и трос, к которому она прикреплена, если его диаметр 5мм? Почему? Скорость распространения звука в воде 1500 м/с. (Ответ: λ=3,33*10-2м. Мина будет обнаружена, трос не будет обнаружен. Размеры мины больше длины волны гидролокатора, а размеры троса малы по сравнению с длиной его волны). 8. Сейсмическая станция зарегистрировала приём продольных волн, а через 40 секунд – поперечных волн, возникших в грунте при ядерном взрыве. Каково расстояние до эпицентра взрыва? Скорость распространения продольных волн 10 км/с, а поперечных – 6 км/с. (Ответ:600 км). 9. Звук выстрела и пуля одновременно достигают высоты 680м. Какова начальная скорость пули? Выстрел произведён вертикально вверх. Сопротивление движению пули не учитывать. Скорость распространения звука 340 м/с. (Ответ: 350м/с). 10. Объясните смысл выражения: «Радиостанция работает на волне 10м». (Ответ: Это означает, что данная радиостанция излучает длины волн, равные 10м). 11. Определить длины волн, соответствующие частотам 30 МГц, 150кГц. (Ответ: 10м; 300м; 2000м). 12. Один из передатчиков, установленный на корабле-спутнике «Восток» работал на частоте 20 МГц. Найти период и длину радиоволн. (Ответ: 0,5*10-7с; 15м). 13. УКВ- радиостанция Р-109 м работает в диапазоне частот от 21,5 – 28,5 МГц. Какие длины волн соответствуют этим частотам? (Ответ: 13,95м; 10,52м). 14. Радиоприёмник радиостанции Р- 108 м может принимать волны длиной от 8,22м до 10,71м. В каком частотном диапазоне работает этот приёмник? (Ответ:36,5 МГц; 28 МГц). 1. Задачи по физике с военно-техническим содержанием 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. В каких пределах может изменяться ёмкость контурного конденсатора переменной ёмкости в генераторе передатчика Р- 108 м, если индуктивность контура составляет 2 мкГн, а генерируемая частота может изменяться от 28,0 МГц до 36,5 МГц? (Ответ: от 16,1пФ до 9,6пФ). В колебательном контуре возбудителя радиостанции Р-105 м величина индуктивности составляет 1,3мкГн, конденсатор переменной ёмкости установлен на ёмкость 12,2 пФ. Определить : -на какую частоту настроен передатчик; - как велик период генерируемых колебаний; - какова длина излучаемых радиоволн? (Ответ: 40МГц; 2,2*10-8с; 7,5м). Почему радиоприём сильно ослабляется при проезде машин в туннеле или под мостом? (Ответ: Сказывается экранирующее действие мостов и туннелей, так как они состоят из проводящих материалов (металл, железобетон, земля). Радиоприём на УКВ сопровождается гораздо меньшим уровнем радиопомех. Чем это объяснить? (Ответ: Спектр Частот, излучаемый радиопомехами, содержит самые разнообразные колебания (гармоники) и поэтому трески принимаются радиоприёмником, независимо от того, на какую длину волны он настроен. Частота же УКВ настолько высока, что гармоники таких частот в спектрах радиопомех почти отсутствуют. Поэтому радиопомехи на УКВ, как правило, не принимаются). Почему на коротких волнах возможен дальний и сверхдальний приём? (Ответ: На коротких волнах возможен дальний и сверхдальний приём только потому, что короткие волны могут многократно отражаться от ионосферы). Каков КПД УКВ-радиостанции Р-105М, выходная мощность её 1 Вт, потребляемый ток при передаче – 2А, а питается она от четырёх последовательно соединённых аккумуляторов, напряжением 1,2 В каждый? (Ответ: 10%). Чем объяснить, что полупроводниковая аппаратура имеет более высокий КПД, чем ламповая? (Ответ: В ламповой радиоаппаратуре часть потребляемой энергии расходуется на разогрев катодов ламп, чего нет в транзисторной аппаратуре). На какой частоте работает радиолокационная станция, если длина волны 10см? (Ответ: 3000МГц). Какова длина РЛС, если она работает на частоте 16 ГГц? (Ответ: 1,87см). Отсчёт времени в РЛС ведётся при помощи кварцевого генератора, исполняющего роль точных часов. Определить какое расстояние пройдёт электромагнитная волна за время трёх периодов генератора, если частота кварцевого генератора 150 кГц. (Ответ:6 км). На каком расстоянии находится цель, если отражённый сигнал принят радиолокатором через 400 мкс после момента посылки сигнала? (Ответ:60 км). Через сколько времени будет принят отражённый сигнал от самолёта, если он находится на расстоянии 150км от радиолокатора? (Ответ: 10-3с). Длительность развёртки индикатора обнаружения артиллерийских РЛС составляет 200 мкс. Определить дальность действия РЛС. (Ответ:30 км). Высококачественные цепи РЛС покрывают тонким слоем серебра. С какой целью делается это покрытие? (Ответ: Известно, что токи высокой и сверхвысокой частоты протекают по поверхности проводника (Скин-эффект). Поэтому серебрение приводит к уменьшению сопротивления токам высокой частоты). Почему РЛС для обнаружения самолётов работают в метровом и дециметровом диапазонах, а артиллерийские РЛС – в сантиметровом и даже миллиметровом? (Ответ: Для интенсивного отражения радиоволн необходимо, чтобы её длина была меньше размеров цели. Исходя из этого, и выбирают соответствующие диапазоны для РЛС разного назначения). РЛС артиллерийской разведки (сантиметровый диапазон) позволяют обнаружить взводные колонны и даже отдельных солдат. Возможно ли с помощью РЛС ПВО, работающей в метровом диапазоне, подобное обнаружение? (Ответ: Нет. Смотрите предыдущую задачу). Радиоприёмник Р-310М, применяемый для связи между войсками перекрывает длины волн от 5м до 2000м. Какому диапазону частот соответствуют эти длины волн? (Ответ: от 1,5*105 до 6*107Гц). Задачи по физике с военно-техническим содержанием 32. Для оперативного управления ходом боя в войсках применяют портативные радиостанции с фиксированной частотой. Определить ёмкость конденсатора входного колебательного контура радиостанции, если известно, что при индуктивности 50мкГн контур настроен в резонанс на электромагнитные колебания с длиной волны 50м. (Ответ: 12,5см). 33. На какой частоте суда передают сигнал бедствия SOS, если по международному соглашению длина радиоволны должна быть 600м? (Ответ: 500кГц).В каком диапазоне длин волн работает радиопередатчик, если ёмкость его колебательного может меняться от 60 до 240пФ, а индуктивность составляет 50мкГн? (Ответ: от 103 до 211м). Определить дальность действия радиолокатора, если время развёртки в электронно-лучевой трубке составляет 2000мкс. (Ответ:300 км). Определить длину волны радиолокаторной станции при частоте колебаний 3ГГц. (Ответ:0,1 м). На каком расстоянии от радиолокатора находится цель, если радиолокатор принимает отражённый от неё сигнал через 100мкс после момента посылки сигнала? (Ответ:15 км). Через сколько времени возвратится к радиолокатору отражённый от цели сигнал. если она находится на расстоянии 45км от радиолокатора? (Ответ: 3*10-4с). Радиолокатор работает на волне длиной 20см и даёт 5000 импульсов в секунду. причём длительность каждого импульса 2мкс. Сколько колебаний содержится в каждом импульсе? (Ответ: 3*103). 34. 35. 36. 37. 38.