Задание 13 ЕГЭ по физике №00014770

Идея

Свая целиком под водой, её верхушка на глубине $H-h=1$ м. Солнечный луч сначала преломляется на поверхности воды, а затем идёт под водой под углом преломления $r$. Тень на дне отбрасывает именно верхушка сваи: луч, проходящий вплотную над ней, и доходит до дна.

Шаг 1. Угол преломления

Закон преломления: $\sin 30^\circ=n\sin r$, откуда $\sin r=\dfrac{\sin 30^\circ}{n}=\dfrac{0{,}5}{4/3}=0{,}375$. Тогда $\tan r=\dfrac{0{,}375}{\sqrt{1-0{,}375^{2}}}\approx0{,}405$.

Шаг 2. Длина тени

От верхушки сваи до дна луч под водой опускается на высоту сваи $h=2$ м, смещаясь по горизонтали на $L=h\tan r$. Это и есть длина тени на дне (основание сваи находится прямо под её верхушкой).

$L=h\tan r=2\cdot0{,}405\approx0{,}81$ м $\approx0{,}8$ м.