2017-09-30
В ясный солнечный день стоящий на дне озера водолаз видит в водном «зеркале» у себя над головой отражение всех участков дна, находящихся от него на расстоянии $s = 10 м$ и более. Какова глубина $H$ озера? Рост водолаза $h = 1,7 м$.
Решение:
Луч, изображенный на рисунке, падает на поверхность воды под углом $\alpha_{0}$, равным предельному углу полного отражения: $\sin \alpha_{0} = \frac{1}{n}$. Тогда из равенства AD = АЕ + DE следует
$s = H tg \alpha_{0} + (H - h) tg \alpha_{0} = (2H - h) \frac{ \sin \alpha_{0}}{ \sqrt{1 - \sin^{2} \alpha_{0}}} = \frac{2H - h}{ \sqrt{ n^{2} - 1}}$.
Отсюда $H = \frac{h}{2} + \frac{s}{2} \sqrt{n^{2} - 1} = 5,2 м$.
Ответ: $H = 5,2 м$.