Для определения оптической силы стеклянной линзы необходимо знать радиусы кривизны поверхностей линзы и показатели преломления материалов, между которыми находится линза. В данном случае у нас есть два варианта линзы, поэтому рассмотрим каждый вариант по очереди.
1) Плоско-выпуклая линза с радиусом кривизны выпуклой поверхности R = 60 см.
Оптическая сила линзы определяется формулой:
D = (n2 - n1) / R,
где D - оптическая сила линзы,
n1 - показатель преломления первой среды (воздуха),
n2 - показатель преломления второй среды (стекла или сероуглерода),
R - радиус кривизны выпуклой поверхности.
В данном случае первая среда - воздух (n1 = 1), а вторая среда - стекло (n2 = 1,6).
Подставляя значения в формулу, получаем:
D = (1,6 - 1) / 60,
D = 0,6 / 60,
D = 0,01 Дптр.
Ответ: Оптическая сила стеклянной линзы при условии, что она плоско-выпуклая с радиусом кривизны выпуклой поверхности R = 60 см, равна 0,01 Дптр.
2) Вогнуто-выпуклая линза с радиусами кривизны поверхностей R1 = 20 см и R2 = 35 см.
Как и в предыдущем случае, используем формулу для определения оптической силы линзы:
D = (n2 - n1) / R,
где D - оптическая сила линзы,
n1 - показатель преломления первой среды (воздуха),
n2 - показатель преломления второй среды (стекла или сероуглерода),
R - радиус кривизны выпуклой поверхности.
В данном случае первая среда - воздух (n1 = 1), а вторая среда - стекло или сероуглерод (n2 = 1,65).
Используем формулу для первой поверхности, где R = R1:
D1 = (1,65 - 1) / 20,
D1 = 0,65 / 20,
D1 = 0,0325 Дптр.
Затем используем формулу для второй поверхности, где R = R2:
D2 = (1 - 1,65) / 35,
D2 = -0,65 / 35,
D2 = -0,0186 Дптр.
Оптическая сила всей линзы равна сумме оптических сил поверхностей:
D = D1 + D2,
D = 0,0325 - 0,0186,
D = 0,0139 Дптр.
Ответ: Оптическая сила стеклянной линзы при условии, что она вогнуто-выпуклая с радиусами кривизны поверхностей R1 = 20 см и R2 = 35 см, равна 0,0139 Дптр.
Это подробное объяснение позволяет школьнику понять, как определить оптическую силу стеклянной линзы для разных ее типов и поверхностей.
Для того чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобятся некоторые физические принципы, связанные с давлением и гидростатикой. Давление определяется как сила, действующая на определенную площадь. В данном случае, давление, создаваемое водой на дно канистры, будет зависеть от высоты, на которую мы наливаем воду.
Понятно, что давление создается всем столбом жидкости, находящимся над дном. Такое давление называется гидростатическим. Гидростатическое давление можно выразить с помощью следующей формулы:
P = ρ * g * h,
где P - давление (в паскалях),
ρ - плотность жидкости (в килограммах на кубический метр),
g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на поверхности Земли),
h - высота жидкости (в метрах).
Нам известно, что давление, которое мы хотим получить, равно 3920 Па. Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения примем за 9,8 м/с².
Теперь мы можем воспользоваться формулой и решить уравнение:
3920 Па = 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * h.
Сначала упростим уравнение:
3920 Па = 9800 Н/м² * h.
Теперь можем выразить высоту, на которую нужно налить воду:
h = 3920 Па / (9800 Н/м²).
Выполняем простые арифметические действия:
h = 0,4 метра.
Таким образом, чтобы создать давление, равное 3920 Па на дно канистры, нужно налить воду до высоты 0,4 метра.
F - сила ( m * g = 48 * 10 = 480 H )
S - площадь ( 300 см² = 0,03 м² )
p =