Задание 23 ЕГЭ по физике · 52C56F
Скорость изображения груза
Груз на пружине совершает гармонические колебания перпендикулярно главной оптической оси собирающей линзы с оптической силой 5 дптр (см. рисунок). С помощью этой линзы получено чёткое изображение груза на экране, находящемся на расстоянии 0,5 м от линзы. Максимальная скорость изображения равна 1 м/с. Определите максимальную скорость самого груза, считая груз материальной точкой.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Оптическая сила линзы связана с её фокусным расстоянием соотношением D=1F. Поэтому
F=1D=15=0,2 м
Расстояние от линзы до экрана является расстоянием до изображения: f=0,5 м. По формуле тонкой линзы найдём расстояние от груза до линзы:
1F=1d+1f,1d=10,2−10,5=3 м−1,d=13 м
Линейное увеличение собирающей линзы по модулю равно отношению расстояния до изображения к расстоянию до предмета:
Γ=fd=0,51/3=1,5
При малых поперечных перемещениях груза поперечное перемещение и скорость изображения увеличены в Γ раз. Следовательно, максимальная скорость груза равна:
vгруза,max=vизобр,maxΓ=11,5=23 м/с
F=1D=15=0,2 м
Расстояние от линзы до экрана является расстоянием до изображения: f=0,5 м. По формуле тонкой линзы найдём расстояние от груза до линзы:
1F=1d+1f,1d=10,2−10,5=3 м−1,d=13 м
Линейное увеличение собирающей линзы по модулю равно отношению расстояния до изображения к расстоянию до предмета:
Γ=fd=0,51/3=1,5
При малых поперечных перемещениях груза поперечное перемещение и скорость изображения увеличены в Γ раз. Следовательно, максимальная скорость груза равна:
vгруза,max=vизобр,maxΓ=11,5=23 м/с
Пример ответа
v_(груза,max)=2/3 м/с≈0,67 м/с
Источник: Открытый банк ФИПИ 52C56F
Похожие задания
23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм.…Частота по дифракционной решётке · 0E928723Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED23В схеме, изображённой на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение U=2 В. Внутреннее сопротивление…ЭДС источника в цепи · 1CF7BD
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.