ответ: На границе раздела между водой и воздухом лучи света будут преломляться, так как скорость света в воде отличается от скорости света в воздухе. Ход лучей можно начертить, используя законы преломления Снелла.
Пусть луч света падает на границу раздела под углом 45° относительно нормали к поверхности границы. Также пусть n1 = 1 (вакуум или воздух) и n2 = 1.33 (вода) - это показатели преломления сред.
Первый луч проходит через границу раздела и преломляется внутри воды. Второй луч отражается от границы раздела. Угол отражения равен углу падения.
Чтобы определить угол преломления, можно использовать закон Снелла: n1 sinθ1 = n2 sinθ2, где θ1 - угол падения, θ2 - угол преломления, n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред соответственно.
Исходя из этой формулы, можно определить, что угол преломления воды будет равен примерно 33,1°.
Таким образом, ход лучей можно начертить следующим образом:
луч света, идущий из воздуха, падает на поверхность воды под углом 45° к нормали к поверхности границы
луч преломляется и продолжает свой путь внутри воды под углом 33,1° к нормали к поверхности границы
в то же время, от поверхности воды отражается отдельный луч света под тем же углом 45° к нормали к поверхности границы.
Ниже представлена схема хода лучей:
\ θ1 /
\ /
\ /
\ /
\ /
o
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o - точка падения луча на поверхность воды
\ - путь луча в воздухе перед падением на поверхность воды
/ - путь луча в воде после преломления
| - луч, отраженный от поверхности воды
θ1 - угол падения
θ2 - угол преломления
Если зеркало повернуто на 5°, то угол падения света на это зеркало станет 15° + 5° = 20°, так как угол поворота зеркала не влияет на угол падения света.
Угол между падающим и отраженным лучами на горизонтально расположенном плоском зеркале всегда равен углу падения света. Поэтому угол между падающим и отраженным лучами на повернутом зеркале также будет 20°, так как угол отражения не изменится при повороте зеркала.
Таким образом, угол между падающим и отраженным лучами после поворота зеркала составит 20°
m = 1 кг
v = 16 Гц
T - ?
k - ?
Период колебаний:
T = 1/v = 1/16 = 0,0625 c
С другой стороны:
T = 2*π*√(m/k)
Возведем в квадрат:
T² = 4*π²*m / k
Отсюда коэффициент жесткости:
k = 4*π²*m / T² = 4*3,14²*1/0,0625² ≈ 10 000 H/м = 10 кН/м