W zadaniu kluczowe jest uwzględnienie, że mowa o impulsie odbitym od końca toru. To oznacza, że sygnał nie pokonuje tylko długości toru, ale wraca tą samą drogą do punktu nadania. Dlatego całkowita droga propagacji wynosi:
s = 2 · L = 2 · 20 km = 40 km
Następnie trzeba poprawnie przeliczyć prędkość:
- 20 cm/ns = 0,2 m/ns (bo 20 cm = 0,2 m)
- 0,2 m/ns = 0,2 · 10^9 m/s = 2 · 10^8 m/s (bo 1 ns = 10^-9 s)
Teraz stosujemy zależność dla ruchu jednostajnego (propagacji z prędkością stałą):
t = s / v
Podstawienie:
- s = 40 km = 40 000 m
- v = 2 · 10^8 m/s
Obliczenie:
t = 40 000 / (2 · 10^8) s = 2 · 10^-4 s
A ponieważ 1 mikrosekunda to 10^-6 s, to:
2 · 10^-4 s = 200 · 10^-6 s = 200 mikrosekund.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 100 mikrosekund – typowy skutek policzenia tylko drogi w jedną stronę (20 km), bez powrotu po odbiciu.
- 2 mikrosekunda – błąd rzędu wielkości, zwykle wynikający z pomylenia mikrosekund z nanosekundami lub złej konwersji cm/ns.
- 1 mikrosekundy – również błąd skali i dodatkowo niepoprawna forma gramatyczna; liczbowo nie wynika z poprawnego przeliczenia.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "powróci odbity", niemal zawsze oznacza to podwojenie długości w obliczeniach czasu.
