Точечный источник света освещает непрозрачный диск радиусом 155 мм. Расстояние от источника до диска в 3,4 раз(-а) меньше, чем расстояние от диска до экрана, на котором наблюдатель видит тень. Чему равен диаметр от тени диска, и во сколько раз площадь тени больше площади диска?

ответ (округли до десятых): диаметр тени равен см;
площадь тени в раз(-а) больше площади диска.

Показать ответ

Ответ:

ksyumikk2003

09.09.2022 12:06

Рассмотрим подзадачу слева. Разложим компоненты скорости первого шарика на касательную и нормальную по отношению к левой грани составляющие. Соударение меняет знак нормальной составляющей, оставляя касательную неизменной.

Пока шарик летит от первого соударения до второго, он полностью теряет касательную составляющую. Поэтому он, во второй раз падая на призму строго нормально, отражается в противоположном направлении и проходит свою траекторию в обратном направлении.

Найдем при каком угле это возможно. Введем систему координат, связав начало координат с ребром призмы, лежащим на столе, ось икс направим вдоль грани вверх, ось игрек - перпендикулярно грани, наружу. Начало координат лежит пусть на столе. Пусть острый угол при основании призмы равен альфа, тогда

$y(t) = v_{0y}t-(g\cos\alpha) t^2/2\\ v_x(t) = v_{0x}-(g\sin\alpha)t$

Где v0x и v0y - касательная и нормальная составляющая скорости шарика ПОСЛЕ первого удара. Нам нужно, чтобы при каком-то τ обе вышенаписанные функции занулились (шарик ударяется о призму в тот момент, когда полностью погашена касательная компонента). Имеем

$v_{0y}\tau-(g\cos\alpha) \tau^2/2 = 0\\ v_{0x}-(g\sin\alpha)\tau = 0\\\\ \tau = 2v_{0y}/(g\cos\alpha) = v_{0x}/(g\sin\alpha)\\ 2(v_0\sin\alpha)/(g\cos\alpha) = v_0\cos\alpha/(g\sin\alpha)\\ 2\tan^2\alpha = 1\\ \alpha = \arctan(1/\sqrt{2})$

Левый угол найден.

Рассмотрим подзадачу справа. Ее удобнее решать "с конца", воспользовавшись принципом обратимости в механике. Итак, пусть шарик падает сверху на призму, имея какую-то начальную скорость. Опять-таки, упругое соударение изменит его нормальную проекцию скорости, но не касательную. Введем ось икс вдоль грани вниз, игрек перпендикулярно грани наружу, начало координат в месте падения шарика. Пусть острый угол при основании равен бета. Имеем

$v_x(t) = v_{0x}+gt\sin\beta\\
v_y(t) = v_{0y}-gt\cos\beta\\
y(t) = v_{0y}t-(g\cos\beta)t^2/2$

Опять-таки, время полета найдется из условия y(t) = 0. При этом мы точно знаем, что проекции скоростей в конце полета должны быть такими, чтобы после второго отражения шарик поехал горизонтально влево. А это произойдет когда скорость в конце будет направлена под углом бета к введенной оси икс. Итак

$\tau = 2v_{0y}/(g\cos\beta)\\
v_x(\tau) = v_{0x}+\frac{2v_{0y}}{\cos\beta}\sin\beta\\
v_y(t) = v_{0y}-2v_{0y} = -v_{0y}\\
v_x(\tau)/(-v_y(\tau)) = \cot\beta\\
\frac{v_{0x}}{v_{0y}} + 2\tan\beta = \cot\beta\\
\tan\beta+2\tan\beta = \cot\beta\\
3\tan^2\beta = 1\\
\beta = \arctan(1/\sqrt{3})$

Ну угол при вершине найдем как

$\gamma = \pi-\alpha-\beta = \pi-\arctan(1/\sqrt{2})-\arctan(1/\sqrt{3})$

0,0(0 оценок)

Ответ:

tamaravlg

02.05.2021 18:14

Объяснение:

Биологические процессы нужно понимать не только поверхностно, наблюдая за ними, но и достаточно глубоко. Механизм биологических процессов можно понять только на молекулярном и внутриклеточном уровне. Здесь зоологам и биологам не обойтись без знания физики и без физической аппаратуры, например электронных микроскопов, с которых была открыта структура ДНК. Также, например, процессы нервной деятельности по сути являются электромагнитными явлениями. Очень многие биологические процессы изучаются на клеточном уровне, а любой живой организм и процессы, происходящие в нем - физические процессы. Например, кровообращение, дыхание и прочее.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика