Угол падения равен углу отражения . Эти углы отсчитываются от перпендикуляра, проведенному в точку падения луча.
Карточка 2
Правила построения изображения в тонкой собирающей линзе:
Возьмём один луч, падающий перпендикулярно на линзу. В собирающей линзе он пройдет через задний фокус. Возьмём луч, проходящий через главный оптический центр линзы. Он пройдет без преломления.На пересечении двух лучей отметим точку - изображение точки . Т.к. первоначально предмет стоял перпендикулярно главной оптической оси линзы, то изображение точки также будет на перпендикуляре к главной оптической оси линзы из точки - изображение (действительное, перевернутое, уменьшенное) предмета
Карточка 3
При переходе луча из менее оптически плотной среды в более плотную, угол падения луча уменьшается (). Также небольшая часть падающего луча просто отразится от более плотной среды.
Горизонтальное расстояние L, горизонтальная составляющая скорости v₀Cosα и время полёта камня t связаны следующим соотношением: tv₀Cosα = L откуда время полёта t = L/v₀Cosα
С другой стороны, время полёта складывается из времени, в течение которого камень слетал на максимальную высоту и вернулся обратно, на высоту обрыва: t₁ = 2v₀Sinα/g и времени t₂, которое затратил камень, падая с высоты h обрыва с вертикальной составляющей, равной v₀Sinα.
Время t₂ можно рассчитать, если мы определим вертикальную составляющую скорости v, с которой камень упал в овраг, поскольку t₂ = (v - v₀Sinα)/g.
Полная механическая энергия E = mv²/2 есть величина постоянная, поэтому можно написать mv²/2 = mgh + mv₀²Sin²α/2 откуда вертикальная составляющая скорости, с которой камень завершил полёт равна: v = √(2gh + v₀²Sin²α) и в результате время t₂ = (√(2gh + v₀²Sin²α) - v₀Sinα)/g
Таким образом, мы можем выразить время полёта через вертикальную составляющую начальной скорости броска камня: t = t₁ + t₂ = 2v₀Sinα/g + (√(2gh + v₀²Sin²α) - v₀Sinα)/g; t = v₀Sinα/g + √(2h/g + v₀²Sin²α/g²)
Это даёт нам возможность написать уравнение для определения искомой начальной скорости v₀:
Поскольку решение перегружено алгебраическими преобразованиями, проведём на всякий случай проверку. t = v₀Sinα/g + √(2h/g + v₀²Sin²α/g²) = 6.03·0.5/10 + √(2·100/10 + 6.03²0.5²/100) = 4.78 c
Тогда L = tv₀Cosα = 4.78·6.03·0.866 = 25 м - по-видимому, в вычислениях я не проврался.
Итак, ответ: камень бросили с начальной скоростью 6,03 м/с
Карточка 1
Угол падения
равен углу отражения
. Эти углы отсчитываются от перпендикуляра, проведенному в точку падения луча.
Карточка 2
Правила построения изображения в тонкой собирающей линзе:
Возьмём один луч, падающий перпендикулярно на линзу. В собирающей линзе он пройдет через задний фокус. Возьмём луч, проходящий через главный оптический центр линзы. Он пройдет без преломления.На пересечении двух лучей отметим точкуКарточка 3
При переходе луча из менее оптически плотной среды в более плотную, угол падения луча уменьшается (
). Также небольшая часть падающего луча просто отразится от более плотной среды.