2018-10-25
В дно водоёма глубиной 1,5 м вертикально вбит шест, на 30 см выступающий из воды. Найти длину тени от шеста на дне водоёма, если угол падения солнечных лучей равен $45^{ \circ}$. Показатель преломления воды равен $n = 1,33$.
Решение:
Пусть $h$ - высота надводной части шеста, $H$ - глубина водоёма. Построим луч, проходящий через верхний край шеста (рис.). Длина тени $L$ от шеста равна
$L = htg \alpha + H tg \beta = h + H tg \beta$,
где $\alpha = 45^{ \circ}$ - угол падения луча, $\beta$ - угол его преломления в воде. По закону Снеллиуса.
$\frac{ \sin \alpha}{ \sin \beta} = n \Rightarrow \sin \beta = \frac{ \sin \alpha}{n} = \frac{1}{n \sqrt{2} } \approx 0,53 \Rightarrow \beta \approx 32^{ \circ}$.
Отсюда находим, что
$L = h + Htg 32^{ \circ} \approx 0,3 м + 0,94 м = 1,24 м$.