Физика в нашей жизни, страница 75 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Физика в нашей жизни

XVII чемпионат мира по спортивной радиопеленгации

В 2014 г. в поселке Бурабай Акмолинской области состоялся XVII чемпионат мира по спортивной радиопеленгации. На соревнования прибыли 300 человек из 25 стран мира. Самые представительные делегации из Китая – 64 участника, России – 40, Чехии – 37, Казахстана – 30, Японии – 25.

Спортивная радиопеленгация, известная как «Охота на лис», – это дисциплина в радиоспорте. Она зародилась в Дании и Англии после завершения Второй мировой войны. Данный вид спорта представляет собой состязание между спортсменами, которые с помощью карты местности, компаса и радиоприемника с направленной антенной должны за наименьшее время найти определенное число радиопередатчиков «Лис» (от 3 до 5). Соревнования проходят на гористой, болотистой, труднопроходимой пересеченной местности. «Лисы» передают сигнал с интервалом 4 минуты. Участие в соревнованиях требует не только значительной физической подготовки, но и умения ориентироваться на местности, работать с картой и пользоваться радиоприемником.

Диапазон используемых волн для передачи сигнала: $3.5 \text{ МГц}$, $28 \text{ МГц}$ и $144 \text{ МГц}$ (рис. 69, 70).

Рис. 69. Забег спортсмена с радиопеленгатором диапазона $144 \text{ МГц}$

Задание 1

Определите длину волны, на которой передаются сигналы «лис». Почему «лис», передающих сигнал на частоте $144 \text{ МГц}$ обнаружить сложнее, чем «лис» с частотой сигнала $3.5 \text{ МГц}$? Как спортсмены определяют расположение передатчика? Сколько пеленгов необходимо снять, чтобы указать на карте расположение «лисы»?

Рис. 70. Радиопеленгатор диапазона $3.5 \text{ МГц}$.

Задание 2

Операторы сотовой связи

1. Сравните тарифы услуг, предложенных операторами сотовой связи. Какие преимущества каждого предложения?

Тарифы операторов сотовой связи в Казахстане

Услуги: TELE2 «Супер +»; ALTEL «Супер SMART +»; BEELINE «Все включено М»; ACТІV «Алло, Казахстан 2»

Абонентская плата: TELE2 «Супер +» 800 тг/мес; ALTEL «Супер SMART +» 990 тг/мес; BEELINE «Все включено М» 1470 тг/мес; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 1490 тг/мес

Лимит SMS внутри сети: TELE2 «Супер +» 9000 SMS/мес; ALTEL «Супер SMART +» 9000 SMS/мес; BEELINE «Все включено М» 3000 SMS/мес; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 500 SMS/мес

Мобильный интернет в месяц: TELE2 «Супер +» 5 ГБ; ALTEL «Супер SMART +» безлимит; BEELINE «Все включено М» 450 ГБ; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 10 ГБ (5 ГБ ночью и 5 ГБ днем)

Стоимость звонков внутри сети, после лимита: TELE2 «Супер +» 0 тг/мин; ALTEL «Супер SMART +» 0 тг/мин; BEELINE «Все включено М» 8 тг/мин; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 5 тг/мин

Стоимость звонков на других операторов, после лимита: TELE2 «Супер +» 11 тг/мин.; ALTEL «Супер SMART +» 10 тг/мин; BEELINE «Все включено М» 18 тг/мин; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 5 тг/мин

Лимит звонков внутри сети: TELE2 «Супер +» безлимит; ALTEL «Супер SMART +» безлимит; BEELINE «Все включено М» 3000 в мес; ACТІV «Алло, Казахстан 2» 1490 мин/мес (общий лимит на звонки внутри и вне сети)

Лимит звонков на других операторов: TELE2 «Супер +» 90 мин/мес; ALTEL «Супер SMART +» 100 мин/мес; BEELINE «Все включено М» —; ACТІV «Алло, Казахстан 2» (включен в 1490 мин/мес общий лимит)

2. Какие изменения внесены в услуги операторов сотовой связи?

3. Какие операторы сотовой связи, не внесенные в таблицу, предлагают свои услуги на территории Казахстана? Какие виды услуг они предлагают?

Задание 3

Изучите историю развития связи в Казахстане, от 1990 г. до наших дней. Какие виды связи не востребованы в наше время? Какие виды связи наиболее популярные?

Задание 1

Дано:

Частота сигнала, $f = 144 \text{ МГц}$
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (и воздухе), $c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$

Перевод в СИ:

$f = 144 \text{ МГц} = 144 \cdot 10^6 \text{ Гц}$

Найти:

Длина волны, $\lambda$ - ?

Решение:

Длина волны, частота и скорость распространения волны связаны формулой: $ \lambda = \frac{c}{f} $ Подставим значения в формулу и вычислим длину волны: $ \lambda = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{144 \cdot 10^6 \text{ Гц}} = \frac{300}{144} \text{ м} \approx 2,08 \text{ м} $

Обнаружить «лис», передающих сигнал на частоте 144 МГц, сложнее, чем на частоте 3,5 МГц, по нескольким причинам. Во-первых, волны с более высокой частотой (144 МГц) имеют меньшую длину (около 2 м) по сравнению с волнами низкой частоты (3,5 МГц, длина волны около 85 м). Короткие волны хуже огибают препятствия (холмы, деревья, здания) и в большей степени поглощаются и отражаются ими. Это приводит к нестабильности сигнала и возникновению многолучевого распространения, когда сигнал приходит к приемнику с разных направлений, что затрудняет точное определение направления (пеленга) на источник. Длинные же волны (3,5 МГц) лучше огибают препятствия и могут распространяться вдоль поверхности земли, обеспечивая более стабильный и предсказуемый сигнал.

Спортсмены определяют расположение передатчика («лисы») с помощью метода триангуляции. Используя радиоприемник с направленной антенной (радиопеленгатор), спортсмен находит направление, откуда приходит самый сильный сигнал. Это направление называется пеленгом. Он наносит линию пеленга на карту из своего текущего местоположения. Затем спортсмен перемещается в другую точку на местности, желательно на значительном расстоянии от первой, и снова берет пеленг на тот же передатчик. Новая линия пеленга наносится на карту. Точка пересечения двух линий пеленга указывает на примерное расположение «лисы».

Чтобы однозначно указать на карте расположение «лисы», необходимо снять как минимум два пеленга из разных точек. Для повышения точности и исключения ошибок, вызванных отраженными сигналами, спортсмены часто снимают третий пеленг из третьей точки. В идеале все три линии должны пересечься в одной точке. На практике они образуют небольшой треугольник, в центре которого и находится искомый передатчик.

Ответ: Длина волны для частоты 144 МГц составляет примерно 2,08 м. Обнаружить «лису» на этой частоте сложнее из-за худшей способности коротких волн огибать препятствия и их сильного отражения, что создает помехи для точного пеленгования. Спортсмены определяют расположение передатчика методом триангуляции, снимая пеленги с помощью направленной антенны. Чтобы указать расположение «лисы» на карте, необходимо снять минимум два пеленга.

Задание 2

1. Сравните тарифы услуг, предложенных операторами сотовой связи. Какие преимущества каждого предложения?

Каждый из представленных тарифных планов имеет свои преимущества, ориентированные на разные потребности пользователей:
TELE2 «Супер +»: Основное преимущество — самая низкая абонентская плата (800 тг/мес). Тариф предлагает безлимитные звонки внутри сети и большой пакет SMS. Это лучший выбор для экономных пользователей, которые в основном общаются внутри сети TELE2 и не нуждаются в большом объеме интернет-трафика (предлагается 5 ГБ).
ALTEL «Супер SMART +»: Ключевое преимущество — безлимитный мобильный интернет за умеренную плату (990 тг/мес). Также включает безлимитные звонки внутри сети и 100 минут на других операторов. Этот тариф идеален для активных пользователей интернета, которым важен неограниченный доступ в сеть с мобильного устройства.
BEELINE «Все включено М»: Преимуществом является огромный пакет мобильного интернета — 450 ГБ. Хотя он и не является формально безлимитным, такого объема хватит абсолютному большинству пользователей, в том числе для раздачи интернета на другие устройства. Однако тариф имеет самую высокую стоимость звонков на других операторов и не включает предоплаченный пакет минут на них. Подходит для тех, кому нужен очень большой объем трафика, например, в качестве замены домашнему интернету.
ACTIV «Алло, Казахстан 2»: Главное преимущество этого тарифа — единый пакет минут (1490 мин/мес), который можно расходовать на звонки как внутри сети, так и на номера других операторов по Казахстану. После исчерпания пакета стоимость звонков самая низкая среди всех тарифов (5 тг/мин). Это оптимальное предложение для пользователей, которые совершают много звонков на разные сети и хотят иметь один общий лимит для всех направлений.

Ответ: TELE2 выгоден низкой ценой и безлимитом внутри сети. ALTEL предлагает безлимитный интернет за разумные деньги. BEELINE предоставляет огромный пакет трафика (450 ГБ). ACTIV удобен единым пакетом минут на все направления по РК.

2. Какие изменения внесены в услуги операторов сотовой связи?

В последние годы услуги операторов сотовой связи претерпели значительные изменения. Произошел массовый переход от оплаты за каждую услугу отдельно (поминутная тарификация, оплата за мегабайт) к пакетным предложениям с фиксированной абонентской платой, включающим определенный объем минут, SMS и интернет-трафика. Значительно вырос объем предоставляемого интернет-трафика, появились тарифы с безлимитным доступом. Роль SMS-сообщений снизилась из-за популярности интернет-мессенджеров, поэтому операторы часто включают в пакеты большие или безлимитные квоты на SMS. Активно развиваются цифровые экосистемы: операторы предлагают не только связь, но и финансовые сервисы, мобильное телевидение, облачные хранилища и другие дополнительные услуги, управляемые через мобильные приложения.

Ответ: Основные изменения: переход на пакетные тарифы с абонентской платой, значительное увеличение объемов интернет-трафика (вплоть до безлимита), снижение роли SMS, развитие цифровых экосистем и дополнительных услуг.

3. Какие операторы сотовой связи, не внесенные в таблицу, предлагают свои услуги на территории Казахстана? Какие виды услуг они предлагают?

В представленной таблице перечислены основные бренды всех ключевых операторов сотовой связи, действующих на территории Казахстана. На рынке представлены три основных игрока:
1. Kcell JSC (бренды Kcell и Activ).
2. VEON Group (бренд Beeline).
3. ТОО «Мобайл Телеком-Сервис» (совместное предприятие Казахтелекома и Tele2 Group, бренды Tele2 и Altel).
Таким образом, таблица охватывает все основные компании, владеющие собственной сетевой инфраструктурой. Помимо них, могут существовать виртуальные операторы (MVNO), которые используют инфраструктуру основных игроков, но они не имеют широкого распространения в Казахстане.
Все эти операторы предлагают стандартный набор услуг: мобильную голосовую связь, услуги передачи данных (мобильный интернет по технологиям 3G, 4G/LTE, а в крупных городах начинается внедрение 5G), отправку SMS и MMS, а также широкий спектр дополнительных услуг (VAS), включая мобильное ТВ, финансовые платежи, развлекательные подписки, корпоративные решения и услуги в сфере Интернета вещей (IoT).

Ответ: В таблице представлены все основные операторы сотовой связи в Казахстане (Beeline, Kcell/Activ, Tele2/Altel). Они предлагают услуги мобильной голосовой связи, мобильного интернета (3G/4G/5G), SMS, а также различные цифровые и финансовые сервисы.

Задание 3

История развития связи в Казахстане с 1990 года прошла несколько этапов. В начале 1990-х годов доминировала аналоговая проводная телефонная связь с низкой плотностью и длинными очередями на установку телефона. Появилась пейджинговая связь. В середине-конце 90-х зародилась сотовая связь (стандарты AMPS, затем GSM), но она была очень дорогой и доступной немногим. Доступ в интернет осуществлялся через медленный и дорогой dial-up. В 2000-е годы произошел бум мобильной связи, она стала массовой и доступной, а для домашнего интернета начал распространяться широкополосный доступ по технологии ADSL. 2010-е годы стали эрой смартфонов, мобильного интернета (3G/4G) и социальных сетей, что привело к взрывному росту потребления данных и упадку традиционных звонков и SMS в пользу мессенджеров.

В наше время полностью или почти полностью не востребованы такие виды связи, как пейджинговая связь, телеграф, таксофоны, проводное радиовещание («радиоточка») и коммутируемый доступ в интернет (dial-up). Они были вытеснены более современными, удобными и быстрыми технологиями.

Наиболее популярными видами связи сегодня являются мобильная сотовая связь (для голоса и, в первую очередь, для доступа в интернет) и сам интернет во всех его проявлениях: мессенджеры (WhatsApp, Telegram), социальные сети, электронная почта, сервисы видеоконференцсвязи. Также важную роль играет фиксированный широкополосный доступ в интернет по оптоволоконным линиям, обеспечивающий высокую скорость для домашних хозяйств и бизнеса.

Ответ: Не востребованы в наше время пейджеры, телеграф, таксофоны, проводное радио. Наиболее популярными видами связи являются мобильная сотовая связь и интернет, включая мессенджеры, социальные сети и электронную почту.