Постройте изображение точечного источника света в двух плоских зеркалах, если угол между ними равен 120^{\circ}, 90^{\circ}, 72^{\circ}, 60^{\circ}, 45^{\circ}. Сколько изображений получается?
Сначала построим изображения в системе двух зеркал, расположенных под углом 120^{\circ}. Пусть источник света располагается так, как показано на рисунке. Тогда в зеркале A мы получим его изображение на таком же расстоянии за зеркалом, на каком перед зеркалом располагается сам источник, и точно так же получим изображение в зеркале B:
Система зеркал
Рисунок 1
То есть всего изображений будет два. Большее количество изображений не получится, так как изображение зеркала A в зеркале B и изображение зеркала B в зеркале A совпадут – это показано серой линией.
Теперь расположим зеркала под углом 90^{\circ}. Опять на линиях, перпендикулярных зеркалам, получим изображения источника. Но также мы сможем увидеть изображения самих зеркал A и B (показано серым – C и D. Строим изображения зеркал симметрично: под каким углом зеркало B расположено к зеркалу A – под таким же будет расположено и его изображение). А в изображениях зеркал сможем увидеть вторичное изображение источника – это изображение изображения (желтым). То есть всего изображений будет три.
Система зеркал
Рисунок 2
Теперь расположим зеркала под углом 72^{\circ}, и опять получаем изображения источника в зеркалах (первичные изображения в зеркалах A и B – желтым). Также под углами, равными 72^{\circ}, получатся изображения самих зеркал: изображение C зеркала A, и изображение D зеркала B.
Система зеркал
Рисунок 3
В этих отраженных зеркалах мы получим изображения изображений – вторичные изображения источника (зеленым). Всего получаем пять изображений.
Следующая задача – построить систему изображений источника в зеркалах, между которыми 60^{\circ}. Под углами 60^{\circ} получим изображения зеркал A и B – показаны светло-серым цветом. В этих изображениях зеркал мы получим вторичные изображения зеркал – показаны темно-серым цветом. Желтым показаны первичные изображения источника в самих зеркалах A и B. Зеленым – вторичные изображения, изображения изображений источника. Наконец, синим показано изображение вторичного изображения.
Система зеркал
Рисунок 4
Наконец, последнее построение: между зеркалами 45^{\circ}. На рисунке показано, как были получены первичные, вторичные, третичные и, наконец, изображение четвертого порядка. (C – изображение зеркала A в B, D – изображение зеркала B в A, F – изображение C в A, E – изображение D в B, G – изображение C в E, H – изображение D в F. Получилось 7 изображений.
Система зеркал
Рисунок 5
Вообще количество изображений можно рассчитать по формуле:
\[N=\frac{360^{\circ}}{\alpha}-1\]
Например, при угле между зеркалами \alpha=45^{\circ} получаем:
\[N=\frac{360^{\circ}}{45^{\circ}}-1=7\]
5.6
Объяснение:
V0 = 11 м/с.
μ = 0,1.
g = 9,8 м/с^2.
∠α = 45".
h - ?
Запишем 2 закон Ньютона для проекций сил на наклонную плоскость: m *a = Fтр + m *g *sinα;
N = m *g *cosα.
Сила трения определяется формулой: Fтр = μ *N.
m *a = μ *m *g *cosα + m *g *sinα;
a = μ *g *cosα + g *sinα = g *(μ*cosα + sinα);
Перемещение мальчика S по наклонной плоскости найдем по формуле: S = V0^2/2 *a = V0^2/2 *g*(μ*cosα + sinα).
Высота h, на которую поднимется мальчик будет определяться формулой: h = S *sinα = V0^2 *sinα/2 *g*(μ*cosα + sinα).
h = (11 м/с)^2 *0,7 /2 *9,8 м/с^2(0,1 *0,7 + 0,7) = 5,6 м.
ответ: мальчик поднимется на высоту h = 5,6 м.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос: