Юный техник, 2005 № 12

Журнал Юный техник

13. Космический аппарат массы М= 40 кг движется по круговой орбите радиуса R= 6800 км вокруг Марса. В аппарат попадает и застревает в нем метеорит, летевший со скоростью V= 50 км/с перпендикулярно направлению движения аппарата. При какой массе метеорита отклонение в направлении движения аппарата не превысит угол = 10 ^{– 4}рад? Масса Марса М _о = 6,4-10 ²³кг. Гравитационная постоянная G= 6,67•10 ^{– 11}м ³/(кг•с ²).

14.

Воздух можно приближенно считать смесью азота и кислорода. Определите, какая масса кислорода находится в V= 100 м ³воздуха при нормальных условиях. Молярную массу воздуха считать равной µ _в= 29 г/моль.

15. Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа. Какой объем должен иметь исследовательский зонд массой m= 1000 кг, чтобы плавать в нижних слоях атмосферы Венеры? Температура углекислого газа у поверхности планеты составляет 500 °C, а давление р= 100 атм. Считать, что углекислый газ ведет себя в этих условиях как идеальный газ.

16. В сосуде объемом V= 1000 л находятся вода и насыщенный водяной пар при температуре 100 °C. Общая масса пара и воды равна М= 1 кг. Определите массу воды в сосуде. Плотность воды равна р _в= 1000 кг/м ³.

17. В цилиндрическом сосуде с вертикальными стенками, закрытом сверху легко скользящим поршнем массой М= 15 кг и площадью сечения S= 0,005 м ², находится 3 м ³водорода H ₂при некоторой температуре. Атмосферное давление составляет 10 ⁵Па. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы втрое увеличить объем, занимаемый водородом?

18. Три одинаковых металлических маленьких шарика расположены на прямой в точках A, Bи С(см. рис. 2), причем АВ= ВС= r. Заряды шариков равны q _A= q, q _В= —3qи q _c= q, соответственно ( q> 0). Во сколько раз изменится величина силы, действующей на заряд q _с, если шарики с зарядами q _Aи q _Bпривести в соприкосновение и вернуть их в точки Аи В.

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Ищи меня

Несколько лет назад в США появился «сайбек»-прибор, позволяющий людям со сходными интересами найти друг друга в толпе (см.

«ЮТ» № 8 за 2001 г.). Он состоит из приемника и передатчика, а действует вот как.

Передатчик одного из обладателей прибора непрерывно посылает сигнал-пароль. Приемник, находящийся у другого, принимает этот сигнал, сверяет пароль, находящийся в памяти, и при совпадении посылает сигнал о том, что «свой» рядом и отвечает радиосигналом.

Предлагаем вам два простых устройства, способных работать в таком примерно режиме. Первое из них работает в диапазоне ИК-лучей. Находясь в толпе вечером, вы «прощупываете» невидимым инфракрасным лучом пространство вокруг. Когда в зоне его действия оказывается человек, имеющий ИК-приемник, вы заметите световую вспышку «маяка», обозначающего его место нахождения. При этом невидимое инфракрасное зондирование не привлекает внимания.

Принципиальная схема передающего узла показана на рисунке 1.

Инфракрасным излучателем служит светодиод BI1, включенный на выходе генератора электрических импульсов, который собран на транзисторах VT1, VT2. Частоту следования невидимых вспышек определяет емкость конденсатора С1 — ее можно подбирать различной для каждого из участников ожидаемой встречи. Излучатель начинает действовать, когда замкнут выключатель питания SB1 гальванической батареи GB1. Для увеличения интенсивности излучения и его пространственного угла можно наряду с BI1 включить параллельно несколько однотипных ИК-светодиодов.

Приемное устройство может быть выполнено по схеме, изображенной на рисунке 2.

Приемником ИК-излучения служит фототранзистор BL1, извлеченный из неисправной компьютерной мыши. Когда на него попадает ИК-излучение, этот транзистор приоткрывается, вызывая переключение последующих транзисторов VT1…VT3. Отпираясь, последний из них заставляет ярко вспыхивать маячок HL1 в такт импульсов генератора передатчика.

Свечение маячка укажет также его владельцу, что где-то рядом знакомый. Понятно, что передающий и приемный узлы удобнее собирать в одном корпусе и объединить их питание общей батареей.

Стоит, конечно, принять меры против засветки оптического датчика расположенным поблизости «маячком».

Следующее устройство «свой-чужой» способно работать в любое время суток и в любую погоду, поскольку связь происходит на радиоволнах диапазона FM. Главная часть конструкции — приемник плейера. Он должен быть постоянно настроен на частоту 89,9 МГц, где не работают радиостанции. Парой к нему служит простейший передатчик — радиомикрофон, который можно собрать согласно схеме, изображенной на рисунке 3.

Узел получает питание от гальванической батареи GB1 (четыре 1,5 В элемента любого типа), включаемой коммутатором SA1. В генераторе несущей радиочастоты работает транзистор VT1 совместно с элементами резонансного контура L1, С4…С6. Органом подстройки контура служат витки катушки L1; сдвигая и раздвигая их, можно изменять индуктивность так, чтобы настроится на нужную частоту. Катушка L2 связывает контур с передающей антенной WA1.

Передатчик может работать в двух режимах — вызова (приглашения к разговору) и речевого обмена. Выбор режима обеспечивается переключателем SB1. На рисунке 3 он изображен в положении вызова, когда на вход генератора радиочастоты подается сигнал низкочастотного генератора, собранного на элементах HL1, R1 и DD1.1, R2, С1.