Экспресс подготовка к ОГЭ по физике. Занятие ведет Антонина Васильевна — преподаватель-андроид, уволенная из Академии за насмешки над людьми.
Когда то Максвелл, сделав вывод о том, что свет — электромагнитная волна, используя константы электромагнитных взаимодействий рассчитал скорость света, которая оказалась приблизительно равной 3*108 м/с.
Представляете? Только измеряя взаимодействие электрически заряженных тел и проводников с током, можно рассчитать скорость света! Как бы то ни было, но свет, как оказалось, обладает свойствами электромагнитной волны. И как все волны описывается, в частности, следующим уравнением.
с=λν
Где с — скорость света, λ — длина волны, ν — частота.
Кстати, когда вы видите разные цвета видимого спектра, то вы воспринимаете электромагнитные волны разной частоты.
Луч света ведет себя так, как будто он очень торопится. Мало того, что его скорость в вакууме — самая большая скорость в нашей вселенной, так он еще и выбирает самый быстрый путь из всех возможных.
Поэтому, например, он движется по прямой, если движется в однородной среде. И даже, когда он не движется по прямой, то все равно это самый быстрый путь.
Впрочем, иногда бывает и наоборот, не свет движется по прямой, а прямая становится похожей на луч света. В мире Кривая Балка свет постоянно меняет траекторию своего движения: то по дуге, то по синусоиде, то еще как-нибудь. И одновременно меняется представление о «прямом». То есть прямое там — это то, как движется луч света. Поэтому прямолинейность света в Кривой Балке — тоже незыблемый постулат, и поэтому я с подозрением отношусь к постулатам.
Привычные в нашем мире тени — результат прямолинейного распространения света. А как бы он двигался, если бы ему поставили задачу: выйти из точки А, коснуться зеркальной поверхности и попасть в точку В ? Свет и в этом случае будет двигаться по пути с наименьшим временем. А это условие будет соблюдаться если угол падения равен углу отражения.
Но следует помнить, что и угол падения, и угол отражение — это угол с перпендикуляром к поверхности, а не с самой поверхностью. Отражение бывает зеркальным — от гладких поверхностей, и рассеянным — от шероховатых. Собственно, когда мы смотрим на предметы вокруг — мы воспринимаем именно отраженный ими свет, и как правило рассеянный.
Теперь поговорим о зеркалах. Наверное, все физики читали в детстве Алису в зазеркалье, потому что изображение в зеркалах принято описывать как отдельно существующий мир, симметричный реальному.
Скажем, если человек стоит на расстоянии 1 м от зеркала, то он видит свое изображение, стоящее на расстоянии 1 м от зеркала, но с другой стороны. И говорят, что расстояние между объектом и его изображением равно 2м, в данном случае. Чтобы построить изображение реального мира в зеркале, даже в самом маленьком, мы мысленно продлеваем плоскость этого зеркала и строим мир симметричный реальному. Поэтому изображение даже самого маленького зеркала — огромный мир. А само зеркало — как окно в этот зазеркальный мир. Чем оно больше, тем большее изображение мы видим.
На картинке, человек смотрящий в зеркало/окно видит свое изображение целиком.
Скорость света в вакууме — не может быть превышена. Тоже, кстати, загадка. В различных средах, таких скажем, как вода и стекло, скорость распространения света ниже чем в вакууме. И как же ведет себя луч при переходе из одной среды в другую?
Двигаться на прямую из точки в А в точку В не рационально. Скорость света в воде меньше, чем в воздухе, а при прямолинейном движении слишком большое расстояние лучу придется преодолевать именно через воду. Поэтому луч выбирает компромисс, чтобы минимизировать время движения. Выглядит же это так, как будто он преломляется на границе сред.
Угол падения и угол преломления тоже отмеряется от перпендикуляра, а не от поверхности. И если во второй среде скорость света меньше, то угол преломления тоже меньше, чем угол падения. А если в первой среде скорость меньше, то угол падения меньше угла преломления. Короче, где меньше скорость — там и меньше угол.
Каждый образованный и взрослый житель Кривой Балки должен ходить прямо. Но поскольку свет там все время меняет характер своего движения, то и понятие «прямо» тоже меняется. Поэтому ни с того ни с сего все окружающие могут одновременно или согнуться в дугу, или сложиться «гармошкой».
Задание 1
Следует помнить, что все электромагнитные волны в вакууме распространяются с одинаковой скоростью. И еще нужно помнить, что чем больше частота, тем меньше длина волны. А чтобы найти длину волны, нужно скорость света разделить на частоту. Остальное вы узнаете внимательно изучив диаграмму.
Ответ: 15 — _.........._
Задание 2
Сначала определите цену деления, затем посмотрите какой угол «показывает» преломленный луч.
Ответ: 20 — _.........._
Задание 3
- темным
- светлым
Пешеходу и водителю, освещенная лужа будет видеться по разному. Лужа не рассеивает свет, как дорога, а отражает зеркально. Кому из них в глаза попадет отразившийся от лужи цвет фары, тому лужа будет казаться светлым пятном.
Ответ: 1 — _..........._
Задание 4
Представьте, что вы стоите на земле и крутите головой. Какой бок луны вы видите в каждой конкретной позиции, освещенный или теневой. И, кстати, не зацикливайтесь на том, что Земля или Луна могут затенять друг друга. Это схематичный рисунок движения Луны вокруг Земли за один лунный месяц. И обычно они движутся в несколько разных плоскостях, если в одной — то затенение может иметь место и тогда мы наблюдаем лунное затмение.
Ответ: 23 — _..........._
Задание 5
Лупа, как и любая линза преломляет свет. Ну, а Луну, как и любой объект мы видим за счет рассеянного отражения, как правило.
Ответ: 312 — _.........._
Задание 6
При солнечном затмении Луна затмевает Солнце, напоминаю.
Ответ: 1 — _..........._
Задание 7
Мысленно помещайте в «черный квадрат» разные оптические приборы, пока ход дучей не станет «правдоподобным».
Ответ: 3 — _.........._
Задание 8
Скорость меняется точно, и поэтому луч света преломляется на границах сред. И точно также — частота не меняется, поэтому цвета в разных средах сохраняются (красное остается красным). А что тогда с длиной волны и периодом?
Ответ: 3 — _.........._
Задание 9
Угол преломления больше или меньше угла падения?
Ответ: 2 — _..........._
Задание 10
Вспомните основное для волн уравнение, связывающее скорость, длину волны и частоту. Радиоволны распространяются, как и любые электромагнитные волны, с какой скоростью?
Ответ: 60 МГц — _..........._
Задание 11
Нарисуйте и помните. что падающий угол равен отраженному, и что оба этих угла измеряются относительно перпендикуляра к зеркалу. А у нас спрашивают, кстати, про другой угол.
Ответ: 15 — _.........._
Задание 12
Проведите сначала биссектрису между падающим и отраженными лучами. Эта биссектриса — перпендикуляр к зеркалу. Потому что падающий угол равен углу отражения. Теперь найдите угол между биссектрисой и падающим лучом.
Ответ: 25 — _..........._
Задание 13
Угол падения света на горизонтальное плоское зеркало равен 30. Чему будет равен угол отражения света, если повернуть зеркало на 10 так, как показано на рисунке? (Ответ дать в градусах.)
Поворачивая зеркало, вы на столько же поворачиваете и перпендикуляр к нему. А вот падающий луч не движется. Значит на сколько увеличится угол падения? А угол падения, мы помним, равен углу отражения.
Ответ: 80 — _..........._
Задание 14
Предмет находится на расстоянии 40 см от плоского зеркала. Каково будет расстояние между ним и его изображением, если предмет удалить от зеркала ещё на 25 см? (Ответ дать в сантиметрах.)
Зазеркальный мир полностью симметричен. Если предмет находился на расстоянии 40 см от зеркала, то его изображение — на 40 см от зеркала, но с другой стороны. Между ними — 80 см. А когда предмет удалился еще на 25 см, то его изображение сделало то же самое.
Ответ: 130см — _.........._
Задание 15
Солнце находится над горизонтом под углом 45 градусов. Определите длину тени, которую отбрасывает вертикально стоящий шест высотой 1 м. (Ответ дать в метрах.)
Задача — геометрическая. Начертите треугольник, который образуется шестом, тенью и солнечным лучом.
Ответ: 0,5 м — _..........._
Задание 16
В плоском зеркале 3 наблюдается изображение стрелки С, глаз находится в точке Г. Какая часть (доля) изображения стрелки в зеркале видна глазу?
Сначала продлите плоскость зеркала и, по законам осевой симметрии, постройте изображение стрелки. Теперь представьте, что само зеркало — окно в зазеркалье и вы в него смотрите, находясь в т.Г . Какую часть изображения стрелки вы увидите?
Ответ: 0,5 — _.........._
***
Когда военные перебросили на свою базу в мире Демонов достаточное количество оружия, по его туману был нанесен сокрушительный ракетный удар. Однако невозможно было понять, нанесла ли эта атака хоть какой-нибудь урон. Впрочем, для генералов это было и неважно. Они должны были хоть как-то отреагировать на пропажу детей, и они отреагировали, как умели, — ракетным ударом.
Нельзя сказать, что демоны никак его не почувствовали. Они ощутили прилив энергии, в котором все еще остро нуждались. Колдуны единогласно пришли к выводу, что это еще один подарок из мира землян, и в общем-то были правы. Демоны не знали как благодарить за такую неоценимую и своевременную помощь. Почитание нашего мира — стало там официальной идеологией.
Но тактичные демоны, не могли не ответить подарком на подарок. Технических средств перехода из мира в мир у них не было и они прибегли к помощи магии. Была сооружена огромная пирамида, внутри которой колдуны, съехавшиеся со всего мира Демонов, провели обряд благодарности для землян.
Некоторые мистики нашего мира почувствовали приходящую откуда-то извне благодарность и благословение. Но, в целом, на физическом уровне, кроме еще более ускорившегося глобального потепления, ничего не произошло.