В этой задаче нам закон Снеллиуса (закон преломления света). Угол падения света на поверхность связан с углом преломления соотношением:
, где:
— показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела;
sinα — угол падения света — угол между падающим на поверхность лучом и нормалью (перпендикуляром) к поверхности;
— показатель преломления среды, в которую свет попадает, пройдя границу раздела;
sinβ— угол преломления света — угол между через поверхность лучом и нормалью к поверхности.
Чтобы начертить дальнейший ход луча, нужно узнать sinβ. Выразим sinβ:
= . В данной задаче n1 = 1 (для воздуха), n2 = 1,333 (для воды).
Вычислим дальнейший ход луча сначала для угла падения 60°:
sinβ = = = ≈ 0,6496624
Данному синусу соответствует угол в 40°. Теперь с транспортира строим угол преломления в 40°
Теперь вычислим дальнейший ход луча для угла падения в 30°:
= = ≈ 0,375
Данному синусу соответствует угол в 22°. Опять же с транспортира строим угол преломления.
В этой задаче нам закон Снеллиуса (закон преломления света). Угол падения света на поверхность связан с углом преломления соотношением:
, где:
— показатель преломления среды, из которой свет падает на границу раздела;
sinα — угол падения света — угол между падающим на поверхность лучом и нормалью (перпендикуляром) к поверхности;
— показатель преломления среды, в которую свет попадает, пройдя границу раздела;
sinβ— угол преломления света — угол между через поверхность лучом и нормалью к поверхности.
Чтобы начертить дальнейший ход луча, нужно узнать sinβ. Выразим sinβ:
= . В данной задаче n1 = 1 (для воздуха), n2 = 1,333 (для воды).
Вычислим дальнейший ход луча сначала для угла падения 60°:
sinβ = = = ≈ 0,6496624
Данному синусу соответствует угол в 40°. Теперь с транспортира строим угол преломления в 40°
Теперь вычислим дальнейший ход луча для угла падения в 30°:
= = ≈ 0,375
Данному синусу соответствует угол в 22°. Опять же с транспортира строим угол преломления.
По закону сохранения энергия:
m * v^2 / 2 = m * g * h, отсюда:
v = (2 * h * g)^0,5 = (2 * 5 * 10)^0,5 = 100^0,5 = 10 метров в секунду.
Ответ: скорость шарика при вылете из пистолета была 10 м/с.
Вторая задача:
Все время падения тела будет равно:
t = (2 * H / g)^0,5 = (2 * 80 / 10)^0,5 = (160 / 10)^0,5 = 16^0,5 равно 4 секунды.
За 3 секунды движения тело пройдет путь:
S1 = g * t^2 / 2 = 10 * 3^2 / 2 = 10 * 9 / 2 = 5 * 9 = 45 метров.
Получается, за последнюю секунду движения тело пройдет путь:
S = H - S1 = 80 - 45 = 35 метров.
Ответ: за последнюю секунду тело пройдет путь, равный 35 метров.