Для того, чтобы угол между падающим и отраженным лучами был равен 90°, необходимо, чтобы угол падения составлял 45°.
Угол между падающим и отраженным лучами состоит из угла падения α и угла отражения β. Согласно закону отражения света:
α = β
Тогда угол между падающим и отраженным лучами:
α' = α + β = 2α
По условию, α' = 90°. Тогда: 2α = 90
α = 45°
В том случае, если под фразой "под каким углом должен падать луч на плоскость зеркала" подразумевается не угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром в точке падения), а угол между падающим лучом и плоскостью зеркала, равный 90° - α, то:
90 - α + α + β = 90 + β
Так как, по условию: α + β = 90 и α = β, то:
180 - α = 90 + α
2α = 90
α = 45°
Объяснение:
Дано:
m₁ = 20 г = 0,020 кг
m₂ = 3·m₁ = 0,060 кг
h₁ = 20 см = 0,20 м
v₁ - ?
u - ?
h₂ - ?
1)
Потенциальная энергия первого шарика:
Eп₁ = m₁·g·h₁ (1)
Кинетическая энергия в момент удара:
Eк₁ = m₁·v₁²/2 (2)
Приравняем (2) и (1):
m₁·v₁²/2 = m₁·g·h₁
v₁² = 2·g·h₁
v₁ = √ (2·g·h₁) = √ (2·10·0,2) = 2 м/с
2)
По закону сохранения импульса
m₁·v₁ = (m₁+m₂)·u
u = m₁·v₁ / (m₁+m₂) = m₁·v₁ / (m₁+3·m₁) = v₁ / 4 = 2 / 4 = 0,5 м/с
3)
Кинетическая энергия после удара:
Eк₂=(m₁+m₂)·u²/2
Потенциальная:
Eп₂ = (m₁+m₂)·g·h₂
(m₁+m₂)·u²/2 = (m₁+m₂)·g·h₂
u²/2 = g·h₂
h₂ = u²/(2·g) = 0,5² / 20 = 12,5·10⁻³ м или 12,5 мм