Объективом проекционного прибора служит тонкая линза с фокусным расстоянием 10 см. Изображение предмета получено на расстоянии 24мм. см от объекта. На какое расстояние переместится изображение, если предмет отодвинуть еще на 21 мм от объектива? Условие: F = 24 мм; f = 21мм см; Δd = 20 см; Определить Δ f - ?Решение. Используем формулу линзы: 1/F = 1/d +1/f ; Определяем, на каком расстоянии находится предмет d = fF/(f –F); Вычисляем (можно и в см): d = 24*21/(24 -21) = 168(мм); Теперь, применяя всё ту же формулу линзы, находим, на каком расстоянии будет изображение, если предмет расположим на расстоянии ; d + Δd = 168 + 20 = 188 (мм); f = dF/(d – F); f = 24*21/(24– 21) = 168мм. Находим, на какое расстояние передвинулось изображение: Δ f = f (2) – f (1) =
Вроде бы задача представляется проще, чем я сначала подумал. Итак, начинаем рассуждать логически. Будем считать, что H > h. ответ не изменится если будет наоборот - просто можем развернуть дом, или делать бросок с обратной сторон дома. Поэтому такое допущение упростит нам выкладки, но для решения не имеет значения.
Какую вертикальную скорость Vy должен иметь мяч? Не вижу иного варианта ответа на этот вопрос, как такую, чтобы мог взлететь на высоту Н. Этого будет достаточно, более высоко подлетать не требуется. Таким образом, используя стандартную формулу, получим что Vy = корень ( 2 * g * H ).
Далее мяч перелетел через высокую стену дома, и начинает снижаться. Тут зададимся вопросом сколько времени t займёт снижение с высоты Н до высоты h. Опять используем стандартную формулу для равноускоренного движения, и получим H - h = g * t^2 / 2, отсюда t = корень ( 2 * (H-h) / g ).
За это время t мяч должен успеть пролететь расстояние L, чтобы не зацепить на угол крыши. Следовательно, он должен иметь горизонтальную скорость Vx = L / t Vx = L / корень ( 2 * (H-h) / g ).
Внезапно мы получили вертикальную и горизонтальную составляющие скорости. Для ответа на вопрос их нужно просто векторно сложить, т.е. в нашем случае применить теорему Пифагора.
V^2 = Vy^2 + Vy^2 V^2 = 2 * g * H + L^2 * g / (2*(H-h))
По ходу, корень из этого выражения и является ответом на вопрос. Можно для красоты вынести за скобку g, и выходит так: V = корень ( g * ( 2H + L^2 / (2*(H-h
В общем, такая моя версия. Сходится с ответом?
По ходу, легко определяется также и угол броска как а = arctg ( Vy / Vx ).
Расстояние точки броска от стены в такой схеме (т.е. при условии что H > h ) выразится тоже несложно, как S = Vx * Vy / g
Объективом проекционного прибора служит тонкая линза с фокусным расстоянием 10 см. Изображение предмета получено на расстоянии 24мм. см от объекта. На какое расстояние переместится изображение, если предмет отодвинуть еще на 21 мм от объектива? Условие: F = 24 мм; f = 21мм см; Δd = 20 см; Определить Δ f - ?Решение. Используем формулу линзы: 1/F = 1/d +1/f ; Определяем, на каком расстоянии находится предмет d = fF/(f –F); Вычисляем (можно и в см): d = 24*21/(24 -21) = 168(мм); Теперь, применяя всё ту же формулу линзы, находим, на каком расстоянии будет изображение, если предмет расположим на расстоянии ; d + Δd = 168 + 20 = 188 (мм); f = dF/(d – F); f = 24*21/(24– 21) = 168мм. Находим, на какое расстояние передвинулось изображение: Δ f = f (2) – f (1) =
Какую вертикальную скорость Vy должен иметь мяч? Не вижу иного варианта ответа на этот вопрос, как такую, чтобы мог взлететь на высоту Н. Этого будет достаточно, более высоко подлетать не требуется. Таким образом, используя стандартную формулу, получим что
Vy = корень ( 2 * g * H ).
Далее мяч перелетел через высокую стену дома, и начинает снижаться. Тут зададимся вопросом сколько времени t займёт снижение с высоты Н до высоты h. Опять используем стандартную формулу для равноускоренного движения, и получим
H - h = g * t^2 / 2, отсюда
t = корень ( 2 * (H-h) / g ).
За это время t мяч должен успеть пролететь расстояние L, чтобы не зацепить на угол крыши. Следовательно, он должен иметь горизонтальную скорость Vx = L / t
Vx = L / корень ( 2 * (H-h) / g ).
Внезапно мы получили вертикальную и горизонтальную составляющие скорости. Для ответа на вопрос их нужно просто векторно сложить, т.е. в нашем случае применить теорему Пифагора.
V^2 = Vy^2 + Vy^2
V^2 = 2 * g * H + L^2 * g / (2*(H-h))
По ходу, корень из этого выражения и является ответом на вопрос. Можно для красоты вынести за скобку g, и выходит так:
V = корень ( g * ( 2H + L^2 / (2*(H-h
В общем, такая моя версия. Сходится с ответом?
По ходу, легко определяется также и угол броска как
а = arctg ( Vy / Vx ).
Расстояние точки броска от стены в такой схеме (т.е. при условии что H > h ) выразится тоже несложно, как
S = Vx * Vy / g