2017-11-29
Человек стоит на палубе корабля и видит на поверхности воды яркое пятно — отражение Солнца. Как изменится расстояние между этим пятном и кораблём, если человек подойдёт ближе к борту? Палуба корабля горизонтальна.
Решение:
Пятно, наблюдаемое человеком, будет точно «повторять» на поверхности воды все перемещения человека по палубе, находясь от человека всё время на одном и том же расстоянии.
Такие перемещения человек может заметить не всегда. Помешать могут волны на поверхности воды и качка самого корабля (из-за чего отражение Солнца «дёргается», и поэтому трудно понять, куда оно переместилось). Если пятно находится далеко (например, на расстоянии несколько километров), человек, переместившийся по палубе на несколько метров (или даже на десятки метров), также не сможет заметить такое маленькое изменение такого большого расстояния.
Если изменения расположения солнечного пятна на поверхности воды человеку заметны, то, естественно, чем ближе к борту человек подойдёт, тем дальше (на такое же расстояние) солнечное отражение от борта корабля «отодвинется».
Объясним, почему так происходит. Всё дело в том, что Солнце находится очень-очень далеко от Земли (примерно 150 миллионов километров). Поэтому наши перемещения по поверхности Земли на метры, десятки метров и даже километры не позволяют заметить какой-либо разницы в положении Солнца на небе. То есть можно считать, что солнечные лучи падают на поверхность воды под одним и тем же углом. И под тем же самым углом отражаются (угол падения равен углу отражения).
Солнечные лучи отражаются ото всей поверхности воды. Но отражение Солнца человек наблюдает именно в том месте поверхности, откуда солнечные лучи, отразившись, дальше направляются именно в глаза именно этого человека. На рисунке условно показано расположение трёх человек и для каждого из них пунктиром отмечены те лучи (падающие и отражённые от поверхности воды), благодаря которым именно этот человек наблюдает отражение Солнца на водной поверхности (отражение Солнца, разумеется, наблюдается именно в том месте поверхности воды, где происходит отражение показанных пунктиром лучей).
Если человек куда-то переместится (оставаясь на том же расстоянии от поверхности воды), то вместе с ним в ту же сторону «переместится» и весь рисунок.
А чтобы расстояние между человеком и наблюдаемым им отражением Солнца поменялось, необходимо изменить расстояние между человеком и поверхностью воды. Чем ближе человек окажется к поверхности воды, тем ближе к себе он увидит солнечное отражение (см. на рисунке человека, находящегося на «острове»).