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
20,4 метра.
Объяснение:
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.
Первоначальная кинетическая энергия камня при броске вверх равна:
Ek = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 2 кг * (20 м/с)^2 = 400 Дж
На максимальной высоте камень находится в покое, т.е. его кинетическая энергия равна нулю. По закону сохранения энергии, потенциальная энергия на максимальной высоте должна быть равна первоначальной кинетической энергии:
Ep = m * g * h = Ek = 400 Дж
где m - масса камня, g - ускорение свободного падения, h - максимальная высота подъема.
Из этого уравнения можно выразить максимальную высоту подъема:
h = Ek / (m * g) = 400 Дж / (2 кг * 9,81 м/с^2) ≈ 20,4 м
Таким образом, максимальная высота подъема камня составляет примерно 20,4 метра.
