Câu hỏi:

13/07/2024 8,411

Một điểm sáng S cách tường một khoảng ST = d. Tại vị trí M trên ST  cách M một khoảng SM = 1/4d người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với ST có bán kính R và có tâm trùng với M

a) Tìm bán kính bóng đen trên tường.

b) Cần di chuyển tấm bìa theo phương vuông góc với màn một đoạn bằng bao nhiêu ? Theo chiều nào để bán kính vùng tối giảm đi một nửa. Tìm tốc độ thay đổi của bán kính bóng đen biết tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v.

c) Vị trí tấm bìa như ở câu b) thay điếm sáng S bằng một nguồn sáng hình cầu có bán kính r.

- Tìm diện tích bóng đen trên tường.

- Tìm diện tích của bóng nửa tối trên tường.

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Tóm tắt:

ST = d; SM = 1/4d; Bìa có bán kính R

a) Tìm R’

b) MM1 = ? để R’’ = ½ R’. Tìm v’ của bóng đen nếu đèn có vận tốc v

c) thay S bằng nguồn sáng có bán kính r. Tìm Sđen và Snửa tối.

Bài giải

Ta có hình vẽ

a) Bán kính vùng tối trên tường là PT

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng  nên 

a) Bán kính vùng tối trên tường là PT

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên 

IMPT=SMSTPT=STSM.IM=d1/4d.R=4R

b) Từ hình vẽ ta thấy để bán kính vùng tối giảm xuống  ta phải di chuyển tấm bìa về phía tường.

Gọi P1T là bán kính bóng đen lúc này P1T = 1/2PT = 2R

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên 

Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn

M1M = SM1 - SM=12d-14d=14d

Khi tấm bìa di chuyển  đều với vận tốc v và đi được quãng đường M1M = 1/4d thì mất thời gian t=M1Mv=d4v

Cũng trong khoảng thời gian đó bán kính của vùng tối thay đổi một đoạn là

PP1 = PT – P1T = 4R – 2R = 2R

Vậy tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối là P1Pt=2Rd4v=8Rvd

c) Thay điểm sáng S bằng nguồn sáng hình cầu. Ta có hình vẽ

Gọi AB là đường kính nguồn sáng, O là tâm nguồn sáng. Theo kết quả câu b) M là trung điểm của ST.

Bán kính vùng tối là PT, ta có ∆BIC =  ∆ PID (g.c.g) => PD = BC.

Mà ta lại có BC = OC – OB = MI – OB = R-r.

                  PT = PD + DT = BC + IM = (R-r) + R = 2R – r

Vậy diện tích vùng tối trên tường là: STối = π.(2R – r)2

Vùng nửa tối là diện tích hình vành khăn  có bán kính lớn là P’T, bán kính nhỏ là PT

Ta có: ∆ AIC = ∆P’ID (g.c.g) P’D = AC = R+r

Mà: P’T = P’D + IM = AC + IM = R+r + R = 2R+r

Từ đó ta có: Diện tích vùng nửa tối là:

SNửa tối = π.(2R + r)2 -  π.(2R - r)2 =  8πRr 

 

 

 

 

 

Mai Minh Khuê

Mai Minh Khuê

bài giải ở đây còn hình đâu ạ?

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Tóm tắt:

D = ST = 2m;

a) tìm dtối biết d = 20 cm và SM = 50 cm.

b) MM1 =? Để d’tối = ½ dtối.

c) v = 2m/s tìm Vtối =?

d) vật sáng d1 =8cm. Tìm SM để dtối . Tìm Stối và Snửa tối.

Bài giải:

a) Ta có hình vẽ:

 

a) Bán kính vùng tối trên tường là PT. ST = 2m = 200 cm.

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng  nên bán kính vùng tối là

IMPT=SMSTPT=STSM.IM=20050.d2=40cm  

Vậy đường kính vùng tối là dtối = 2.PT = 80 cm

b) Từ hình vẽ ta thấy để bán kính vùng tối giảm xuống  ta phải di chuyển tấm bìa về phía tường đến vị trí M1

Gọi P1T là bán kính bóng đen lúc này P1T = 1/2PT = 20 cm

∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên

I1M1P1T=SM1STSM1=I1M1P1T.ST=2040.200=100

Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn

M1M = SM1 -  SM = 100-50=50 cm.

c) Khi tấm bìa di chuyển  đều với vận tốc v = 2m/s = 200 cm/s

và đi được quãng đường M1M = 50cm

thì mất thời gian  t=M1Mv=50200=0,25(s).

Cũng trong khoảng thời gian đó đường kính của vùng tối thay đổi một đoạn là

PP1 = PT – P1T =  80– 40 = 40 cm

Vậy tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối là

V’ = P1Pt=400,25=160cm/s=1,6m/s

d)

Gọi O là tâm, MN là đường kính vật sáng hình cầu, P là giao của MA’ và NB’

Ta có

 ΔPA1B1~ΔPA'B'PI1PI'=A1B1A'B'=2080=144PI1=PI'=PI1+II'3PI1=I1I'PI1=I1I'3=1003cm

 

Ta lại có:

ΔPMN~ΔPA1B1POPI1=MNA1B1=820=25PO=25PIPO=25.1003=403cm

mà OI1 = PI1 – PO =1003403=603=20cm.

Vậy cần đặt đĩa chắn sáng cách tâm vật sáng hình cầu là 20 cm

*) Gọi K là giao điểm của NA2 và MB2

Ta có

ΔKMN~ΔKA1B1KOKI1=MNA1B1=820=25KO = 25KI1=25(OI1- OK) = 25OI1 - 25OK25OI1=75OKOK=27OI1=407cmKI1=52OK=1007cm

 

Mặt khác ta có:

ΔKA1B1~ΔKA2B2KI1KI'=A1B1A2B2A2B2=KI'KI1A1B1=KI1+I1I'KI1A1B1=1007+100100720=160cm

Vậy diện tích vùng nửa tối là:

S = π.A2B224π.A'B'24=π4(A2B22A'B'2)=3.144(1602802)=15.72cm2

Lời giải


Ta biết các tia sáng của mặt trời chiếu song song, cái cọc và cột đèn đều vuông góc với mặt đất.

Ta chọn tỷ lệ xích 1cm ứng với 1m để vẽ và xác định chiều cao của cột đèn.

Bóng của cột đèn cao gấp 5: 0,8 = 6,25 lần so với bóng của cái cọc.

Vậy chiều cao của cột đèn cũng cao gấp 6,25 lần so với cọc.

Vậy chiều cao cột đèn h = 6,25m.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP