Mọt quả cầu sáng đường kính \(8cm\) đặt cách 1 màn chắn khoảng \(1,2m\). Giữa điểm sáng và màn chắn người ta đặt 1 tấm bìa hình tròn có đường kính \(20cm\) và cách màn \(1m\) thì thấy trên màn xuất hiện 1 vùng bóng đen có đường kính \(80cm\) và một vùng bóng nửa tối. Tính diện tích của vùng nửa tối xung quanh bóng đèn?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Cho mik hỏi cách giải để có thêm kiến thức nhé bạn Hi vọng bạn giúp mik nhé
Tóm tắt:
D = ST = 2m;
a) tìm dtối biết d = 20 cm và SM = 50 cm.
b) MM1 =? Để d’tối = ½ dtối.
c) v = 2m/s tìm Vtối =?
d) vật sáng d1 =8cm. Tìm SM để dtối . Tìm Stối và Snửa tối.
Bài giải:
a) Ta có hình vẽ:
a) Bán kính vùng tối trên tường là PT. ST = 2m = 200 cm.
∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên bán kính vùng tối là
⇒ I M P T = S M S T ⇔ P T = S T S M . I M = 200 50 . d 2 = 40 c m
Vậy đường kính vùng tối là dtối = 2.PT = 80 cm
b) Từ hình vẽ ta thấy để bán kính vùng tối giảm xuống ta phải di chuyển tấm bìa về phía tường đến vị trí M1
Gọi P1T là bán kính bóng đen lúc này P1T = 1/2PT = 20 cm
∆SIM và ∆SPT là 2 tam giác vuông đồng dạng nên
⇒ I 1 M 1 P 1 T = S M 1 S T ⇔ S M 1 = I 1 M 1 P 1 T . S T = 20 40 .200 = 100
Vậy cần di chuyển tấm bìa về phía tường một đoạn
M1M = SM1 - SM = 100-50=50 cm.
c) Khi tấm bìa di chuyển đều với vận tốc v = 2m/s = 200 cm/s
và đi được quãng đường M1M = 50cm
thì mất thời gian t = M 1 M v = 50 200 = 0 , 25 ( s ) .
Cũng trong khoảng thời gian đó đường kính của vùng tối thay đổi một đoạn là
PP1 = PT – P1T = 80– 40 = 40 cm
Vậy tốc độ thay đổi của bán kính vùng tối là
V’ = P 1 P t = 40 0 , 25 = 160 c m / s = 1 , 6 m / s
d)
Gọi O là tâm, MN là đường kính vật sáng hình cầu, P là giao của MA’ và NB’ Ta có Δ P A 1 B 1 ~ Δ P A ' B ' ⇒ P I 1 P I ' = A 1 B 1 A ' B ' = 20 80 = 1 4 ⇒ 4 P I 1 = P I ' = P I 1 + I I ' ⇒ 3 P I 1 = I 1 I ' ⇒ P I 1 = I 1 I ' 3 = 100 3 c m
|
Ta lại có:
Δ P M N ~ Δ P A 1 B 1 ⇒ P O P I 1 = M N A 1 B 1 = 8 20 = 2 5 ⇒ P O = 2 5 P I ⇒ P O = 2 5 . 100 3 = 40 3 c m
mà OI1 = PI1 – PO = 100 3 − 40 3 = 60 3 = 20 c m .
Vậy cần đặt đĩa chắn sáng cách tâm vật sáng hình cầu là 20 cm
*) Gọi K là giao điểm của NA2 và MB2
Ta có
Δ K M N ~ Δ K A 1 B 1 ⇒ KO KI 1 = MN A 1 B 1 = 8 20 = 2 5 ⇒ KO = 2 5 KI 1 = 2 5 (OI 1 - OK) = 2 5 OI 1 - 2 5 OK ⇒ 2 5 O I 1 = 7 5 O K ⇒ O K = 2 7 O I 1 = 40 7 c m ⇒ K I 1 = 5 2 O K = 100 7 c m
Mặt khác ta có:
Δ K A 1 B 1 ~ Δ K A 2 B 2 ⇒ K I 1 K I ' = A 1 B 1 A 2 B 2 ⇒ A 2 B 2 = K I ' K I 1 A 1 B 1 = K I 1 + I 1 I ' K I 1 A 1 B 1 = 100 7 + 100 100 7 20 = 160 c m
Vậy diện tích vùng nửa tối là:
S = π . A 2 B 2 2 4 − π . A ' B ' 2 4 = π 4 ( A 2 B 2 2 − A ' B ' 2 ) = 3.14 4 ( 160 2 − 80 2 ) = 15.72 c m 2