Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
[ На расстоянии FI2 слева от плоскости линзы ]
16. ВОЛНЫ. ВОЛНОВАЯ ОПТИКА Распространение волн
16.1. Плоская волна представлена уравнением S(x,t) = = 0,05 sin(1980t-6x), где S - смещение частиц, см; t - время, с; х - расстояние по оси, м. Определить разность фаз между колеблющимися точками, находящимися на расстоянии дх=35 см друг от друга.
[ др=2,1 рад ]
16.2. Волна распространяется со скоростью 6 м/с при частоте
4 Гц. Чему равна разность фаз точек волны, отстоящих друг от друга на 50 см? [ д0>=12Ов ]
16.3. Мимо неподвижного наблюдателя за 10 с прошло '4 гребня волны. Каков период колебаний частиц? [ 7 = 2,5 с ]
142
16.4. Волна от катера, проходящего по озеру, дошла до берега через 1 мин, причем расстояние между соседними гребнями оказалось равным 1,5 м, а врем» между двумя последовательными ударами о берег равно 2 с. Как далеко от берега проходил катер? [ /=45 м ]
16.5. В каком направлении движется волна, если частица В имеет направление скорости, показанное на рис.?
[ а) влево; б) и в) вправо ]
16.6. В каком направлении смещается частица В (см. рис.) ? с - скорость волны. [ а)-вверх; б) и в)-вниз]
К задаче 16.5. К задаче 16.6. К задаче 16.7.
16.7. На рис. показано направление скорости двух точек волны. Какая это волна?
[ а) и б) - поперечная бегущая; в) - поперечная стоячая ].
16.8. Радиолокатор работает на длине волны Л = 15 см и испускает импульсы с частотой v = 4 кГц. Длительность каждого импульса t = 2 мкс. Какова наибольшая дальность обнаружения цели ? Сколько колебаний содержится в одном импульсе?
[ L___=37,5 км; //=4000 колебаний ]
16.9. Два дельфина движутся навстречу друг другу. Один из них издает звуковые импульсы с частотой к С какой частотой V\ приходят эти импульсы к другому дельфину, если скорость дельфинов относительно воды равна «? Скорость звука в воде равна с.
1 1 C-V
143
16.10. Самолет лепят горизонтально та высоте Я = 4 км со сверхзвуковой скоростью. Звук дошел до наблюдателя через t = 10 с после того, как над ним пролетел самолет. Определить скорость само-
16.11. Емкость колебательного контура радиоприемника С=0,2 пФ, а в катушке индуктивности возникает ЭДС самоиндукции ?•=0,1 В при скорости изменения в ней тока, равной 2 А/с. Определить, на какую длину волны настроен радиоприемник. [ Л=188 м ]
16.12. Колебательный контур приёмника состоит из катушки и конденсатора с площадью пластин S = 800 см2 и расстоянием d=\ мм между ними, заполненного слюдой (диэлектрическая проницаемость е= 7). На какую длину волны настроен контур, если известно отношение максимального напряжения на конденсаторе к максимальному току в катушке п = 100 В/А; активным сопротивлением пренебречь.
16.13. В эксперименте с двумя щелями, расстояние между которыми D = 0,1 мм, а расстояние от щелей до экрана 1=1 м, размещен источник света. Каким будет расстояние &х между соседними световыми линиями, если использовать желтый свет с длиной волны Л=600 нм.
16.14. На диафрагму с двумя узкими щелями, находящимися на расстоянии d = 2,5 мм, падает по нормали к ией монохроматический свет. Интерференционная картинка образуется на экране, отстоящем от диафрагмы на расстоянии / = 100 см. Куда и на какое расстояние сме-
лела, если скорость звука t»0= 330 м/с.
Колебательный контур
[ Я=933 м ]
Интерференция
[ дх =~ = 6Л0~3 м ]
144
сгятся интерференционные полосы, если одну из щелей закрыть стеклянной пластинкой толщиной А=10 мкм (п -1,5) ?
[ На ду=^и~р—=2 мы в сторону перекрытой щели ]
16.15. Приемник радиосигналов, следящий за появлением спутника Земли из-за горизонта, расположен на берегу озера на высоте Я = 3 м над поверхностью воды. По мере поднятия спутника над горизонтом наблюдаются периодические изменения интенсивности принимаемого сигнала. Определить частоту радиосигнала спутника, если максимумы интенсивности наблюдались при углах возвышения спутника
?
над горизонтом: ai= 3° и с%= 6°. [v=10 Гц]
16.16. Два плоских зеркала образуют между собой угол (180°-2а), близкий к 180°. На равных расстояниях / от зеркал расположен источник света S. Определить расстояние между соседними интерференционными полосами на экране, находящимися на расстоянии L > I линии пересечения зеркал. Длина световой волны Л.
г л ХЬ 1
1А = Ш]
16.17. Собирающую линзу диаметром D = 5 см с фокусным расстоянием /=50 см разрезали по диаметру пополам и половинки раздвинули на расстояние d=5 мм. Точечный источник света расположен на расстоянии а = 1 м от линзы. На каком расстоянии от линзы
можно наблюдать интерференционную картинку? Щель между по-
