Задание 23 ЕГЭ по физике · BE56DF
Тень сваи на дне водоёма
В дно водоёма глубиной 2 м вертикально вбита свая. На 1 м свая выступает из воды. Угол падения солнечных лучей на поверхность воды равен 30°. Постройте ход лучей, формирующих тень от сваи на дне водоёма, и определите её длину. Показатель преломления воды n=43 .
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Граничный луч тени касается верхнего конца сваи, проходит до поверхности воды и затем преломляется при переходе из воздуха в воду.
По закону преломления света найдём угол преломления r относительно нормали к поверхности воды:
sin30°=43sinr
Следовательно, sinr=38. Так как cosr=8, то tanr=3.
До поверхности воды граничный луч смещается по горизонтали на расстояние:
x1=1⋅tan30°=1 м
В воде луч проходит до дна расстояние 2 м по вертикали и смещается по горизонтали на:
x2=2tanr=6 м
На дне тень начинается от точки, расположенной под основанием сваи, и заканчивается в точке выхода граничного луча. Поэтому длина тени равна сумме горизонтальных смещений:
L=x1+x2=1+6≈0,577+0,809≈1,39 м
На рисунке следует изобразить поверхность воды и дно, вертикальную сваю, падающий луч под углом 30° к нормали, а также преломлённый луч, отклонённый к нормали и достигающий границы тени на дне.
По закону преломления света найдём угол преломления r относительно нормали к поверхности воды:
sin30°=43sinr
Следовательно, sinr=38. Так как cosr=8, то tanr=3.
До поверхности воды граничный луч смещается по горизонтали на расстояние:
x1=1⋅tan30°=1 м
В воде луч проходит до дна расстояние 2 м по вертикали и смещается по горизонтали на:
x2=2tanr=6 м
На дне тень начинается от точки, расположенной под основанием сваи, и заканчивается в точке выхода граничного луча. Поэтому длина тени равна сумме горизонтальных смещений:
L=x1+x2=1+6≈0,577+0,809≈1,39 м
На рисунке следует изобразить поверхность воды и дно, вертикальную сваю, падающий луч под углом 30° к нормали, а также преломлённый луч, отклонённый к нормали и достигающий границы тени на дне.
Пример ответа
Длина тени сваи на дне водоёма составляет примерно 1,39 м.
Источник: Открытый банк ФИПИ BE56DF
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.