Задание 13 ЕГЭ по физике №00015657

Задание №13. Э/м Колебания и Оптика

Законы Отражения и Зеркала

№2. Задание 13

ID: 00015657

В плоском зеркале $$З$$ наблюдается изображение стрелки $$С$$ , глаз находится в точке $$Г$$ (см. рисунок). На сколько клеток нужно сместить глаз по горизонтали, чтобы полностью увидеть изображение стрелки?

Смещение считайте положительным при движении вправо и отрицательным при движении влево.

Рисунок к заданию 13 ЕГЭ по физике — Законы Отражения и Зеркала

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Изображение в плоском зеркале симметрично предмету относительно плоскости зеркала. Точка изображения видна, если отрезок «глаз — точка изображения» пересекает реальную (конечную) поверхность зеркала. Всё изображение видно — когда это выполнено сразу для обоих концов стрелки.

Что на рисунке

Клетки 1×1. Зеркало $$З$$ — вертикальная штрихованная полоска на вертикали $$x=4$$ , высотой 2 клетки (верх на высоте 2, низ на высоте 4). Глаз $$Г$$ — справа на $(x=6;\,$ высота $$=3)$$ . Стрелка $$С$$ вертикальная в столбце $$x=6$$ : верх на высоте 4, остриё на высоте 6.

Строим изображение

Плоскость зеркала вертикальна ( $$x=4$$ ), отражаем по горизонтали $$x'=8-x$$ . Стрелка из $$x=6$$ даёт изображение — вертикальную стрелку в $$x=2$$ : верх на высоте 4, остриё на высоте 6.

Двигаем глаз по горизонтали

Пусть глаз в $(x_Г;\,3)$ , $x_Г\gt 4$ . Луч от глаза к острию изображения пересекает зеркало тем выше, чем БЛИЖЕ глаз к зеркалу. Расчёт по подобию даёт условие видимости острия: $x_Г\le 5$ (верхний конец при $x_Г\gt 4$ виден всегда). Сейчас $$x_Г=6$$ — луч к острию проходит на 0,5 клетки ниже зеркала, остриё не видно.

Сдвиг

Чтобы остриё стало видно, глаз надо приблизить к зеркалу до $$x_Г=5$$ , то есть сместить ВЛЕВО на 1 клетку. Влево — отрицательно.

Ответ: −1 (на 1 клетку влево).

Ответ

-1

Другие задания по теме «Законы Отражения и Зеркала» (8)