Úloha G1 -- Práca s programom: Animácia 6

Táto animácia je zovšeobecnením predchádzajúcej animácie. Preskúmate na nej prípad, keď začiatočná rýchlosť náboja nie je nulová. Náboj sa v nej bude na začiatku pohybovať doľava.

Spusťte animáciu a sledujte pozorne jednotlivé fázy pohybu náboja. Zastavte ju v čase ct = 1,10 m. Ak ste si istí, že máte prehľad čo náboj robil, doplňte nasledujúce vety.

Animácia začala v čase ct = _____m.

Náboj mal až po čas ct = 0 rýchlosť v₁ = _____c.

Od času ct = ____m až po čas ct = ______m náboj menil rýchlosť (zrýchľoval).

Na konci zrýchľovania v čase ct = _____m mal náboj rýchlosť v₂ = _____c.

Od času ct = _____m sa náboj pohyboval ďalej už len rovnomerne rýchlosťou v₂ = _____c.

Ďalej odpovedzte na nasledujúce otázky:

1. Aký je význam sivého krúžku v animácii? Čo predstavuje?
2. Aký je význam čierneho krúžku v animácii? Čo predstavuje? Prečo z neho zdanlivo vychádzajú siločiary v bielej oblasti?

V pravej dolnej časti animácie sa nachádza posuvník, ktorým môžete meniť koncovú rýchlosť náboja a sledovať ako to ovplyvní obrazec siločiar. Uistite sa, že čas na animácii je ct = 1,10 m. Ťahajte posuvníkom a sledujte ako sa mení obrazec siločiar. Potom splňte nasledujúcu úlohu:

3. Umiestnite posuvník do takej polohy, aby sa v animácii po jej opätovnom spustení nešírila žiadna elektromagnetická vlna! (t.j. aby neboli siločiary nijako porušené) Akú hodnotu ukazuje vtedy posuvník rýchlosti v₂? Stlačte RESET a spusťte animáciu od začiatku s takto nastavenou hodnotou posuvníka rýchlosti. Aký pohyb vykonával počas celej animácie náboj?

Ak náboj pri svojom pohybe zmení rýchlosť, bude sa od miesta zmeny rýchlosti v elektrickom poli náboja šíriť rozruch a vznikne elektromagnetické vlnenie.

Ak na druhej strane náboj pri svojom pohybe rýchlosť nezmení, nevznikne žiadna porucha v elektrickom poli náboja a nevznikne ani elektromagnetické vlnenie.

Elektrické pole harmonicky kmitajúceho náboja

Nasledujúca animácia znázorňuje prípad elektrického poľa náboja, ktoré vznikne, keď sa náboj pohybuje po vodorovnej priamke harmonickým kmitavým pohybom, pri ktorom mení rýchlosť neustále.

Na prvý pohľad je vidieť, že siločiary nie sú zalomené ako v prípade pulzu, ale sú hladké. Pole elektromagnetickej vlny je rozprestrené do celého priestoru a nenachádza sa tak ako to bolo v prípade elektromagnetického pulzu len v úzkom žltom medzikruží.

Ak sa chcete s týmto typom elektromagnetického vlnenia pohrať viac,
kliknite pravým tlačítkom na tento odkaz a z kontextovej ponuky vyberte Save Link As... alebo Uložiť cieľ ako.... Tým si stiahnete ďalší Java program (12,8 KB), ktorý môžete použiť na samostatnú výskumnú prácu.

Test G1

V ktorých z nasledujúcich situácií bude vznikať elektromagnetické vlnenie?

1. elektrický náboj sa pohybuje rovnomerným priamočiarym pohybom
2. elektrický náboj sa pohybuje rovnomerným pohybom po kružnici
3. rovnomerne priamočiaro sa pohybujúci elektrický náboj zrazu zastaví
4. elektrický náboj je v pokoji
5. elektrický náboj sa pohybuje rovnomerne zrýchleným priamočiarym pohybom
6. elektrický náboj sa pohybuje harmonickým kmitavým pohybom

1. len C
2. len C a F
3. len C, E a F
4. len B, C, E a F

Test G2

Vyberte tú možnosť, ktorá najlepšie popisuje pohyb náboja, ktorý vytvoril pole na obrázku:

1. Náboj kmitá harmonickým pohybom vo zvislom smere.
2. Náboj sa pružne odráža medzi dvoma miestami vo vodorovnom smere.
3. Náboj sa pružne odráža medzi dvoma miestami vo zvislom smere.
4. Náboj najprv z pokoja zrýchli na nejakú rýchlosť, ktorou sa chvíľu pohybuje a potom zrýchli na ešte väčšiu rýchlosť v tom istom smere.