В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, скрытая под водой. Высота сваи 2 м. Свая отбрасывает на дне водоема тень длиной 0,75 м. Какой угол падения солнечных лучей на поверхность воды? Показатель преломления воды n = 4/3. Прошу полный ход решения.

Физика 10 класс Оптика угол падения солнечных лучей физика преломление света свая тень водоем глубина решение задачи показатель преломления Оптика Новый

Привет! Давай разберемся с этой задачей шаг за шагом.

1. Определим высоту сваи над водой. Свая имеет высоту 2 м, а водоем глубиной 3 м, значит, часть сваи, которая находится над водой, равна:

   • Высота над водой = 2 м (вся свая) - 3 м (глубина) = -1 м (это значит, что вся свая под водой).

2. Теперь определим, как выглядит ситуация в водоеме. Свая отбрасывает тень длиной 0,75 м на дне водоема. Мы можем представить, что у нас есть треугольник, где:

   • Высота треугольника = 3 м (глубина водоема).
   • Основание треугольника = 0,75 м (длина тени).

3. Теперь найдем угол падения солнечных лучей. Для этого используем тангенс угла. У нас есть треугольник, где:

   • Противолежащий катет = 3 м (глубина).
   • Прилежащий катет = 0,75 м (длина тени).

   Угол падения солнечных лучей можно найти по формуле:

   • tan(угол) = противолежащий катет / прилежащий катет = 3 / 0,75 = 4.

4. Теперь найдем угол. Чтобы найти угол, нужно использовать арктангенс:

   • угол = arctan(4).

5. Теперь учтем преломление света. Учитывая, что показатель преломления воды n = 4/3, мы можем использовать закон Снеллиуса:

   • sin(угол_вода) / sin(угол_воздух) = n.

   Но сначала нам нужно найти синус угла, который мы получили.

6. Переведем угол в радианы или градусы и найдем синус. После этого подставим в уравнение Снеллиуса.

7. Расчеты.

   • Найдем угол в градусах (например, используя калькулятор):
   • угол ≈ 75.96° (это пример, нужно использовать калькулятор для точного значения).
   • sin(угол_воздух) = sin(75.96°) = 0.9659 (пример).
   • Теперь подставляем в закон Снеллиуса:
   • sin(угол_вода) = (4/3) * sin(угол_воздух).

8. Подсчитаем.

   • sin(угол_вода) = (4/3) * 0.9659. Это даст нам значение синуса угла, который мы можем перевести обратно в угол.

9. Ответ. После всех расчетов, ты получишь угол падения солнечных лучей на поверхность воды.

Если у тебя есть калькулятор, попробуй провести расчеты, и если что-то непонятно, просто дай знать! Удачи!