Как найти площадь тени квадрата

К потолку комнаты высотой 4 м прикреплена небольшая светящаяся лампочка. На высоте 2 м от пола параллельно полу расположен непрозрачный квадрат со стороной 2 м. Лампочка и центр квадрата лежат на одной вертикали. Определите площадь тени на полу.


📜Теория для решения:
Cвет. Скорость света. Элементы теории относительности.


Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.

3.Найти решение задачи в общем виде.

4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Высота комнаты: H = 4 м.

 Расстояние от пола до квадратного препятствия: h = 2 м.

 Размер стороны квадратного препятствия: a = 2 м.

Сделаем рисунок. Так как препятствие квадратное, оно располагается параллельно полу, а его центр лежит на одной вертикали с точечным источником света, можем построить рисунок, наблюдая картину с одной стороны квадратного препятствия. В этом случае OE соответствует высоте потолка, EB — расстоянию от пола до препятствия, а AC — стороне квадратного препятствия. При этом тень будет иметь форму квадрата. Поэтому для нахождения ее площади достаточно найти сторону этого квадрата — DF.

Треугольники OBC и OEF являются подобными по трем углам. Угол O у них общий. Углы B и E — прямые (так как они образованы при пересечении вертикалью двух параллельных плоскостей). А углы C и F равны как углы при параллельных прямых и секущей.

Следовательно, OB относится к OE так же, как BC относится к EF. Причем EF — половина стороны квадрата тени, поскольку треугольник DOF — равнобедренный. Это следует из того, что перпендикуляр, проведенный к основанию равнобедренного треугольника, одновременно является его биссектрисой и медианой. Следовательно, отрезок OE делит на 2 равные части DF.

Отсюда:

OBOE=BCEF

Умножим числитель и знаменатель дроби в правой части уравнения и получим:

OBOE=2BC2EF=ACDF

Причем OB можно вычислить как разность высоты потолка и расстояния от препятствия до пола:

OB=OEBE

Получаем:

DF=OE·ACHh=aHHh=2·442=4 (м)

Это сторона квадрата тени. Чтобы найти площадь тени, нужно возвести эту величину в квадрат:

S=DF2=42=16 (м2)

Ответ: 16

Алиса Никитина | Просмотров: 1.5k

Физика 10 — 11 классы Dianath 10.04.18

Решено

СРОЧНОНа расстоянии 4,1 м от экрана находится точечный источник света. Найти площадь тени от непрозрачного квадрата со стороной 0,1 м, параллельного экрану. Центр квадрата находится на расстоянии 2,05 м от источника света и экрана. (0,04 м2)

Я сделал поясняющий рисунок. Смотрю на ситуацию сбоку, поэтому вижу только сторону квадрата (синий отрезок). S

247

ОТВЕТЫ

Я сделал поясняющий рисунок. Смотрю на ситуацию сбоку, поэтому вижу только сторону квадрата (синий отрезок). S – источник, К – квадрат, Э – экран.
Видно, что раз квадрат (синий) и экран (зелёный) параллельны, то мы получаем два подобных треугольника с синим и зелёным основанием. Синее основание (сторона квадрата) мы знаем – 0,1 м, тогда зелёное основание (сторона квадрата-тени) равна 0,2 м.

Получается, что раз экран в 2 раза дальше от источника света, чем квадрат, то линейные размеры его тени будут тоже в 2 раза больше. Значит тень – это квадрат со стороной 0,2 м. Площадь такого квадрата равна:
0,2м*0,2м=0,04 м².

23

Отв. дан
2018-10-05 00:00:00
Сергей

Для написания вопросов и ответов необходимо зарегистрироваться на сайте

Другие вопросы в разделе — Физика

Ольга

Ольга

Никита

Никита

Марина

Марина

Anayalas

Anayalas

ghetosindlit455

ghetosindlit455

Вопрос по физике:

Помогите срочно последнее осталось…
На расстоянии 4,1 м от экрана находится точечный источник света. Найти площадь тени от непрозрачного квадрата со
стороной 0,1 м, параллельно экрану. Центр квадрата находится на расстоянии 2,05 м источника света и экрана.

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

Ответы и объяснения 1

gensatedimed

gensatedimed

4,1/2,05=2 Экран в 2 раза дальше от источника, чем квадрат, значит его стороны тени будут больше в 2 раза и составят 0,1•2=0,2 м. 
Тогда площ тени 0,2•0,2=0,04 м кв.

Знаете ответ? Поделитесь им!

Гость

Гость ?

Как написать хороший ответ?

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете
    правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не
    побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и
    пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся
    уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не
    знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к
    пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует?
Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие
вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи —
смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Let $a$ be a side of the square. Consider the following diagram

enter image description here

The area we need to calculate is as follows.
$$begin{eqnarray} color{Black}{text{Black}}=(color{blue}{text{Blue}}+color{black}{text{Black}})-color{blue}{text{Blue}}. end{eqnarray}$$

Note that the blue area can be calculated as
$$begin{eqnarray}color{blue}{text{Blue}}=frac14a^2pi-2cdotleft(color{orange}{text{Yellow}}+color{red}{text{Red}}right).end{eqnarray}$$

We already know most of the lengths. What’s stopping us from calculating the black area is lack of known angles. Because of symmetry, almost any angle would do the trick.

It’s fairly easy to calculate angles of triangle $begin{eqnarray}color{orange}{triangle POA}end{eqnarray}$, if we use cosine rule.

$$begin{eqnarray}
|PA|^2&=&|AO|^2+|PO|^2-2cdot|AO|cdot|PO|cosangle POA\
a^2&=&frac{a^2}{4}+frac{2a^2}{4}-2cdotfrac a2cdotfrac{asqrt2}{2}cdotcosangle POA\
4a^2&=&3a^2-2a^2sqrt2cosangle POA\
1&=&-2sqrt2cosangle POA\
cosangle POA&=&-frac{1}{2sqrt2}=-frac{sqrt2}{4}.
end{eqnarray}$$

Now, because of symmetry, we have $angle POA=angle POB$, so $angle AOB=360^circ-2angle POA$. So the cosine of angle $angle AOB$ can be calculated as follows:
$$begin{eqnarray}
cosangle AOB&=&cos(360^circ-2angle POA)=cos(2pi-2angle POA)\
cosangle AOB&=&cos(-2angle POA)=cos(2angle POA)\
cosangle AOB&=&cos^2(angle POA)-sin^2(angle POA)\
cosangle AOB&=&cos^2(angle POA)-(1-cos^2(angle POA))\
cosangle AOB&=&2cos^2(angle POA)-1\
cosangle AOB&=&2cdotleft(-frac{sqrt2}{4}right)^2-1=-frac34\
end{eqnarray}$$

From this, we can easily calculate the sine of angle $angle AOB$, using Pythagorean identity.
$$ sinangle AOB=sqrt{1-frac9{16}}=sqrtfrac{16-9}{16}=frac{sqrt7}4 $$

Going this way, I believe it’s not hard to calculate other angles and use known trigonometry-like formulas for area. Then you can easily pack it together using the first equation with colors.

Условие

К потолку комнаты высотой 4 м прикреплена лампа накаливания. На высоте 2 м от пола параллельно ему расположен непрозрачный квадрат со стороной 2 м. Центр лампы и центр квадрата лежат на одной вертикали. Найдите площадь тени квадрата на полу.

физика 10-11 класс
81793

Решение

Ответ: В решение

Написать комментарий

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как можно составить характеристику современного человека
  • Как найти иглу в майнкрафте команда
  • Как найти допуск на посадку отверстия
  • Как найти такое же видео в инстаграм
  • Qt5widgets dll что это за ошибка как исправить