Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4771
2017-11-06 
Луч света, пройдя через отверстие в плоском экране перпендикулярно его поверхности, попадает на вращающееся с частотой $n об/с$ зеркало (см. рис.). Расстояние от поверхности экрана до зеркала равно $l$. Определите скорость перемещения v отражённого светового луча вдоль экрана в точке, расположенной на расстоянии $2l$ от зеркала.
Решение:
При повороте зеркала на произвольный угол $\alpha$, отраженный луч повернется на угол $2 \alpha$, следовательно, угловая скорость вращения отраженного луча будет равна $\omega = 2 \cdot 2 \pi n = 4 \pi n$. Линейную скорость каждой точки отраженного луча соответственно можно определить как $u = \omega R = 4 \pi n$. Для точки А $\omega = R = 8 \pi nl$, где $R = 2l$ — расстояние до заданной точки луча от точки О. Для определения скорости движения луча по экрану изобразим два последовательных положения световых пятен на экране, производимых зеркалом за малый промежуток времени $\Delta t$.
Проведем из точки А, скорость перемещения которой $v$ вдоль экрана мы определяем, перпендикуляр на ОВ. Величину АС в силу малости выбранного отрезка времени можем считать равным дуге радиуса $2l$, которую в свою очередь можно определить как $u \Delta t$, отрезок $AB = v \cdot \Delta t$. Угол $\phi$ образованный падающим лучом с экраном за малый промежуток времени можем считать практически неизменным (это приближение тем точнее, чем меньше отрезок времени $\Delta t$). Тогда $\frac{u \cdot \Delta t}{v \cdot \Delta t}= \sin \phi$ (см. рис.).
$\sin \phi = \frac{l}{2l} = \frac{1}{2}$,
и окончательно получаем для скорости пятна по экрану в заданный момент
$v = 16 \pi nl$.
Луч света, пройдя через отверстие в плоском экране перпендикулярно его поверхности, попадает на вращающееся с частотой $n об/с$ зеркало (см. рис.). Расстояние от поверхности экрана до зеркала равно $l$. Определите скорость перемещения v отражённого светового луча вдоль экрана в точке, расположенной на расстоянии $2l$ от зеркала.
Решение:
При повороте зеркала на произвольный угол $\alpha$, отраженный луч повернется на угол $2 \alpha$, следовательно, угловая скорость вращения отраженного луча будет равна $\omega = 2 \cdot 2 \pi n = 4 \pi n$. Линейную скорость каждой точки отраженного луча соответственно можно определить как $u = \omega R = 4 \pi n$. Для точки А $\omega = R = 8 \pi nl$, где $R = 2l$ — расстояние до заданной точки луча от точки О. Для определения скорости движения луча по экрану изобразим два последовательных положения световых пятен на экране, производимых зеркалом за малый промежуток времени $\Delta t$.
Проведем из точки А, скорость перемещения которой $v$ вдоль экрана мы определяем, перпендикуляр на ОВ. Величину АС в силу малости выбранного отрезка времени можем считать равным дуге радиуса $2l$, которую в свою очередь можно определить как $u \Delta t$, отрезок $AB = v \cdot \Delta t$. Угол $\phi$ образованный падающим лучом с экраном за малый промежуток времени можем считать практически неизменным (это приближение тем точнее, чем меньше отрезок времени $\Delta t$). Тогда $\frac{u \cdot \Delta t}{v \cdot \Delta t}= \sin \phi$ (см. рис.).
$\sin \phi = \frac{l}{2l} = \frac{1}{2}$,
и окончательно получаем для скорости пятна по экрану в заданный момент
$v = 16 \pi nl$.
