1. При параллельном проецировании длина тени не меняется. Два параллельных луча, падающих через концы перекладины на Землю (перекладина и земная поверхность параллельны) определят длину тени. Она не будет меняться с изменением угла падения параллельных лучей. Параллельное проецирование не зря называют еще солнечным. Солнечные лучи считаются параллельными, что для тел малых размеров (как перекладина ворот) так и есть. Итак, длина тени перекладины не меняется. Рисунок разобраться почему. Там показаны длины тени от перекладины с при двух углах падения параллельных лучей a и b.
2. Собирающая линза дает мнимое изображение только в одном случае, когда предмет расположен между фокусом и линзой. Следовательно, в нашем случае, предмет расположен далее 20 см от линзы. Смотрите рисунок.
Тень от штанги меняется от того, что солнце проходит по небосводу, чем выше солнце поднимается, тем тень короче, а когда солнце после полудня начинает снижаться, тень опять удлиняется.
Тень от перекладины зависит от того, как расположены ворота по отношению к плоскости, в которой движется солнце. Если штанга перпендикулярна к плоскости движения солнца, то длина проекции штанги (то есть тени) на землю не будет меняться. Но это возможно, только если ворота стоят на экваторе, а солнце проходит через зенит прямо над ними.
Во всех остальных случаях угол падения лучей на перекладину будет меняться с течением дня, и тень тоже будет меняться.
2. -