Нужна помощь по физике Солнечный зайчик, полученный с помощью плоского зеркала, освещает стену, находящуюся на расстоянии 5 м от зеркала. Когда зеркало повернули на 20°, зайчик сместился по стене на 1,5 м. На каком расстоянии от стены находится зеркало? (Предполагается, что зеркало поворачивается вокруг оси, перпендикулярной плоскости падения луча)
Решим задачу, используя свойства геометрической оптики.
Пусть (d) - расстояние от зеркала до стены, а (h) - вертикальная высота солнечного зайчика на стене. Когда зеркало поворачивается на угол (\theta = 20^\circ), то смещение зайчика на стене составит (s = 1.5 \, \text{м}).
При повороте зеркала под углом (\theta) угол отражения также изменяется на (\theta), поэтому угол между первоначальным и новым направлением отраженного луча составляет (2\theta).
Согласно свойству отражения света, смещение зайчика на стене можно выразить как:
[ s = 2d \cdot \tan(\theta) ]
Подставим в это уравнение известные значения. Сначала мы найдем (\tan(20^\circ)):
[ \tan(20^\circ) \approx 0.364 ]
Теперь подставим значение смещения и выражение для (s):
[ 1.5 = 2d \cdot 0.364 ]
Теперь решим это уравнение для (d):
[ 1.5 = 0.728d ]
[ d = \frac{1.5}{0.728} \approx 2.06 \, \text{м} ]
Таким образом, расстояние от зеркала до стены составляет примерно (2.06) м.
Решим задачу, используя свойства геометрической оптики.
Пусть (d) - расстояние от зеркала до стены, а (h) - вертикальная высота солнечного зайчика на стене. Когда зеркало поворачивается на угол (\theta = 20^\circ), то смещение зайчика на стене составит (s = 1.5 \, \text{м}).
При повороте зеркала под углом (\theta) угол отражения также изменяется на (\theta), поэтому угол между первоначальным и новым направлением отраженного луча составляет (2\theta).
Согласно свойству отражения света, смещение зайчика на стене можно выразить как:
[
s = 2d \cdot \tan(\theta)
]
Подставим в это уравнение известные значения. Сначала мы найдем (\tan(20^\circ)):
[
\tan(20^\circ) \approx 0.364
]
Теперь подставим значение смещения и выражение для (s):
[
1.5 = 2d \cdot 0.364
]
Теперь решим это уравнение для (d):
[
1.5 = 0.728d
]
[
d = \frac{1.5}{0.728} \approx 2.06 \, \text{м}
]
Таким образом, расстояние от зеркала до стены составляет примерно (2.06) м.