2020-04-04
В полдень через небольшое окошко на южной стене темной комнаты в нее попадает пучок солнечного света, параллельный западной и восточной стенам. После отражения от плоского зеркала, лежащего на горизонтальном столе, пучок падает на северную стену. Какой площади тень отбросит на северной стене вертикально стоящий на зеркале непрозрачный круг радиусом $r = 10 см$, если плоскость зеркала параллельна южной стене?
Решение:
Как видно из рисунка, тень образуется как в результате перекрытия кругом падающего пучка I, ограниченного крайними лучами 1 и 2, так и перекрытия кругом отраженного
пучка II, ограниченного лучами $2^{ \prime}$ и $3^{ \prime}$. Поскольку при падении любого луча на зеркало угол падения $\alpha$ равен углу отражения $\alpha^{ \prime}$, то площади падающих и отраженных пучков равны. Следовательно, на экране тень от круга будет наблюдаться в виде двух соприкасающихся кругов того же радиуса. Таким образом, площадь тени равна
$S = 2 \pi r^{2} = 628 см^{2}$.