Предмет в виде прямолинейного отрезка расположен перпендикулярно главной оптической оси линзы, которая формирует прямое (неперевернутое), увеличенное в Г=3 раза изображение предмета. Определите фокусное расстояние линзы, если расстояние между предметом и изображением 16 см. Объясните подробно

Г - это линейное увеличение тонкой линзы

Г=H/h=f/d где Г - это линейное увеличение тонкой линзы; d – расстояние от предмета до линзы;  f – расстояние от линзы до изображения;  H – размер изображения;  h – размер предмета.

Нам нужна формула Г=f/d, а не Г=H/h.

Так как расстояние между предметом и изображением равно 16 см., то

f-d=16 см. (так как изображение увеличенное и прямое, то оно мнимое. Следовательно оно (изображение) находится взади от предмета и расстояние между ними как раз f-d так как f>d)

Расстояние в системе СИ всегда в метрах (м.), то сантиметры (см.) переводим в метры (м.)

16 см.=16/100=0,16 м.

Выражаем f или d (без разницы) из формулы f-d=0,16 м..

Допустим я выражу f, f=0,16+d

Подставляем в Г=f/d, получаем Г=(0,16+d)/d

Г=3 (по условию) подставляем и решаем уравнение:

3=(0,16+d)/d

3d=0,16+d

2d=0,16

d=0,08 м.

Подставляем d в формулу f=0,16+d

f=0,16+0,08=0,24 м.

По формуле тонкой линзы (для собирающей линзы, потому-что увеличенное, прямое, мнимое - даёт только собирающая линза):

1/F=1/d-1/f где F-фокусное расстояние линзы; d- расстояние от предмета до линзы; f – расстояние от линзы до изображения.

-f так как изображение мнимое

1/F=1/0,08-1/0,24

Отсюда F=0,12 м.

ответ: F=0,12 м.

Объяснение:

 Все расчеты выполняются по закону Ома.

Сначала следует рассчитать ток, потребляемый спиралью.

I = P/U = 600/220 = 2,72 A

Все согласно системе СИ.

По известному теперь току рассчитать требуемое сопротивление спирали достаточно просто: R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

Формула для подсчета сопротивления проводника R=ρ*L/S,

где ρ – удельное сопротивление проводника (для нихрома 1.0÷1.2 Ом•мм2/м), L - длина проводника в метрах, S – сечение проводника в квадратных миллиметрах. Для проводника диаметром 0,45 мм сечение составит 0,15 мм2.

Отсюда L = S * R / ρ = 0.15 * 81 / 1.1 = 11,0454545 мм, или 11,04 м.

По второму закону термодинамики Q1=Q2 Q1 будем считать работой, которую совершил пар, в результате чего он охладился, то есть Q1=Lm, где L-удельная теплота конденсации водяного пара. Со стороны смеси происходит плавление льда до воды и нагревание массы воды и массы бывшего льда, то есть Q2=лямбда*m + cmΔT+cmΔT Массы m везде одинаковые, как задано условием. Лямбда это удельная теплота плавления, первое слагаемое cmΔT это нагревание изначально находившейся в смеси воды, второе слагаемое - нагревание воды полученной при плавлении льда. Так как по условию ничего не сказано, какой температуры была смесь, то будем считать, что 0 градусов по Цельсию, т.к. при этой температуре лёд ещё не плавится, а вода ещё не замерзает Приравниваешь Q1 и Q2, массы сокращаются, получаешь, что все известно, кроме изменения температуры, которое можно выразить через известные константы. Это и будет ответ