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=558, то tanr=355.
До поверхности воды граничный луч смещается по горизонтали на расстояние:
x1=1⋅tan30°=13 м
В воде луч проходит до дна расстояние 2 м по вертикали и смещается по горизонтали на:
x2=2tanr=655 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=13+655≈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

Нужен репетитор по физике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по физике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.