Задание № 1293

Диаметр источника света равен 10 см. Расстояние от него до экрана равно 2 м. На каком расстоянии следует расположить мяч от источника света диаметром 5 см, чтобы на экране размеры тени были равны половине размера мяча?

Решение

Дано:
D = 10 см;
L = 2 м;
d = 5 см;
r = $\frac{d}{2}$.
Найти:
l − ?
СИ:
D = 0,1 м;
d = 0,05 м.
Решение:
Из подобия трапеций:
rl = dL − dl;
dL = rl + dl = l * (r + d);
$l = \frac{dL}{r + d}$;
$l = \frac{0,05 * 2}{\frac{0,05}{2} + 0,05} = \frac{0,1}{0,075} = \frac{100}{75} = \frac{4}{3}$ м.
Ответ: $\frac{4}{3}$ м.

Задание № 1294

Получите дома на стене тень от какого−нибудь предмета. Исследуйте, может ли тень по своим размерам быть больше; меньше предмета; равна предмету. От чего зависят размеры тени?

Решение

Оборудование: непрозрачный предмет, источник света (фонарик), экран.
Ход работы:
1. В темном помещении разместим фонарик напротив предмета.
2. Изменяя расстояние между фонариком и предметом, высоту фонарика относительно плоскости, на которой расположен предмет, получим тени большею, меньшую и равную размерам предмета.
4. Измерим расстояния между предметом и источником света, предметом и экраном.
5. Запишем данные в таблицу.

№ опыта Расстояние от источника света до предмета, см Расстояние от предмета до экрана, см Высота источника света относительно плоскости, см
1 21 27 −6
2 27 11 0
3 20 8 38
4 8 13 38
5 27 20 −6
6 10 27 0
Вывод: Тень по своим размерам может быть больше; меньше предмета; равна предмету.
Тень уменьшается при:
− отдалении источника света;
− приближении предмета к экрану;
− увеличении высоты источника света.
Тень увеличивается при:
− приближении источника света к предмету;
− уменьшении расстояния между предметом и экраном.

Задание № 1295

С помощью маленького отверстия, сделанного в листе картона, получите на экране изображение источника света (окна, пламени свечи). Выясните, зависят ли размеры изображения от расстояния между отверстием и экраном.

Решение

Оборудование: лист картона с маленьким отверстием, свеча, экран.
Ход работы:
1. В темном помещении разместим свечу напротив картона.
2. Изменяя расстояние между свечой и картоном, происходит изменение размера тени.
4. Измерим расстояния между картоном и экраном.
5. Запишем данные в таблицу.

№ опыта Расстояние от картона до экрана, см

1 30
2 22
3 10
Вывод: Чем ближе отверстие к экрану, тем меньшим, но более четким будет изображение предмета на нем.

Задание № 1296

Предложите приборы и опишите опыт в домашних условиях, позволяющий наблюдать модель изменения лунных фаз.

Решение

Оборудование: телескоп или бинокль.
Ход работы:
1. Выберите место с хорошим обзором (чтобы не мешал свет фонарей, окон домов). Лучше всего начать наблюдения, когда Луна видна как узкий серпик невысоко над горизонтом сразу после захода Солнца. Направьте свой телескоп (бинокль) в любую точку возле линии, которая делит Луну на две части — светлую и тёмную. Зарисуйте результаты наблюдения.
2. Повторите наблюдения в течение 2−3 недель примерно в то же время (сразу после захода Солнца). Зарисуйте результаты наблюдения.
Вывод. Видимое движение Луны сопровождается непрерывным изменением ее вида − сменой фаз. Фаза− это отношение наибольшей ширины освещенной части лунного диска к его диаметру. Смена фаз происходит из−за того, что при изменении положения Луны относительно Солнца происходит изменение ее освещенности солнечными лучами и перераспределение света и тени.

Задание № 1297

С помощью лампы (или другого источника света), небольшого мячика или шарика, глобуса (или большого мяча) покажите, как происходит лунное затмение.

Решение

Оборудование:
Лампа, большой мячик, шарик.
Ход работы:
1. Расположим между лампой и шариком большой мяч. Большой мяч отбрасывает тень в форме конуса в сторону, противоположную лампе. Шарик находится в тени.
2. Переместим шарик чуть ниже первоначального положения, он попадает в полутень.
3. Переместим шарик еще ниже первоначального положения, он вышел из зоны тени и полутени.
Вывод:
Лунное затмение наступает тогда, когда Луна входит в конус тени от Земли. Необходимыми условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Луны к узлу её орбиты.

Задание № 1298

Между лампой и листом белой бумаги поместите карандаш. Пронаблюдайте, как изменяется тень карандаша по мере удаления его от листа бумаги. Как изменяются при этом тень и полутень? В каком случае карандаш отбрасывает резкую тень и в каком − расплывчатую?

Решение

Оборудование:
Лампа, лист белой бумаги, карандаш.
Ход работы:
1. В темном помещении между лампой и листом белой бумаги поместим карандаш.
2. Отдаляя карандаш от листа бумаги, происходит изменение размера тени и полутени.

Вывод:
Чем дальше карандаш от листа бумаги, тем больше и менее четкое изображение предмета на листе. При приближении карандаша к бумаге − изображение более четкое. При отдалении карандаша от листа бумаги размер тени увеличивается, соответственно, размер полутени − уменьшается.

Задание № 1299

Прямую аллею парка освещает лампа накаливания. Предложите способ определения высоты лампы над землёй, имея лишь деревянную линейку длиной 1 м.

Решение

Поставим палку вертикально на некотором расстоянии от столба с лампой накаливания. Измерим длину тени и расстояние от столба до конца тени. Затем из подобия треугольников найдем высоту столба.
$\frac{h}{H} = \frac{l}{L}$;
$H = \frac{hL}{l}$.

Задание № 1300

Объясните, почему толчёное стекло непрозрачное и имеет белый цвет, несмотря на то что стекло прозрачное.

Решение

Свет рассеивается, отражаясь от кусочков стекла.

Задание № 1301

Если подышать на оконное стекло, то оно запотевает и становится непрозрачным. Почему?

Решение

Свет рассеивается, отражаясь от капелек влаги на стекле.

Задание № 1302

Для чего на трамвае, троллейбусе и автобусе справа и слева от водителя помещаются небольшие зеркала?

Решение

Чтобы водитель мог наблюдать за тем, что происходит у правого и у левого бортов вагона.

Задание № 1303

В каком случае отражённый луч перпендикулярен падающему?

Решение

Так как угол падения (α) равен углу отражения (β), то отражённый луч перпендикулярен падающему при угле падения 45°.
Решение:
α = β,
α + β = 90°,
α + α = 2α = 90°,
α = 45°.