НЕСФ 2015, 8. клас — Задача 3. Ехолокация

Национално есенно състезание по физика 2015, тема за 8. клас · 14 ноември 2015 г. · 10 т.

Условие

Ехолокацията е метод за откриване и определяне на разстоянието до обекти, които са недостъпни за непосредствено наблюдение. Ехолокацията позволява обаче да се определи и скоростта, с която се движи изследваният обект. На фиг. 3 е показана опростена схема на ехолокатор. Той се състои от източник (И), който излъчва кратки ултразвукови сигнали, и приемник (П) на ултразвук, който регистрира отразените от обекта (О) сигнали (ехото). Можете да приемете, че източникът и приемникът са с малки размери и се намират в една и съща точка. Скоростта на ултразвука във въздуха е $c = 340\ \mathrm{m/s}$.

А) Източникът излъчва един единствен ултразвуков сигнал, а приемникът регистрира ехото в момента $t = 3{,}6\ \mathrm{s}$ след излъчването на сигнала. Ако приемете, че обектът е неподвижен, определете разстоянието $L$ между обекта и ехолокатора. Представете резултата както с формула, така и с числена стойност. [2 т.]

Б) В следващите подточки на задачата приемете, че обектът започва да се движи към ехолокатора с постоянна скорост $v = 20\ \mathrm{m/s}$.

В момента, когато източникът излъчва сигнал, обектът се намира на разстояние $L = 306\ \mathrm{m}$ от ехолокатора. Определете колко време $t$ след излъчването на сигнала приемникът ще регистрира ехото – дайте формула и числена стойност. [3 т.]

В) Източникът излъчва два сигнала през интервал от време $\Delta t_\text{и} = 0{,}018\ \mathrm{s}$. През какъв интервал от време $\Delta t_\text{П}$ ще следват отразените сигнали, които регистрира приемникът. Представете резултата както с формула, така и с числена стойност. [5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2015_8problems.pdf · официални решения: esenni_2015_8solutions.pdf