Odgłosy z jaskini (10) Kamień, ptak i drzewo



Podobne dokumenty
Problemy optyki geometrycznej. Zadania problemowe z optyki

Gdzie widać rybę? Marcin Braun Autor podręczników szkolnych

Odgłosy z jaskini (11) Siatka odbiciowa

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

Fizyka fal cyrklem i linijką

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

Optyka geometryczna Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Załamanie światła

Wyznaczanie współczynnika załamania światła

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 51: Współczynnik załamania światła dla ciał stałych

ODLEGŁOŚĆ NA PŁASZCZYŹNIE - SPRAWDZIAN

Załamanie na granicy ośrodków

Definicja obrotu: Definicja elementów obrotu:

5 m. 3 m. Zad. 4 Pod jakim kątem α do poziomu należy rzucić ciało, aby wysokość jego wzniesienia równała się 0.5 zasięgu rzutu?

6. FUNKCJE. f: X Y, y = f(x).

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO 2014/2015 MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY

Wykład XI. Optyka geometryczna

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

( ) Arkusz I Zadanie 1. Wartość bezwzględna Rozwiąż równanie. Naszkicujmy wykresy funkcji f ( x) = x + 3 oraz g ( x) 2x

Czas pracy 170 minut

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

XIXOLIMPIADA FIZYCZNA (1969/1970). Stopień W, zadanie doświadczalne D.. Znaleźć doświadczalną zależność T od P. Rys. 1

EGZAMIN PISEMNY Z ANALIZY I R. R n

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY MATEMATYKA. MaturoBranie

Pochodna funkcji a styczna do wykresu funkcji. Autorzy: Tomasz Zabawa

W czasie trwania egzaminu zdający może korzystać z zestawu wzorów matematycznych, linijki i cyrkla oraz kalkulatora.

36P5 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - V POZIOM PODSTAWOWY

Zadania do rozdziału 10.

Ostrosłupy ( ) Zad. 4: Jedna z krawędzi ostrosłupa trójkątnego ma długość 2, a pozostałe 4. Znajdź objętość tego ostrosłupa. Odp.: V =

Analiza Matematyczna F1 dla Fizyków na WPPT Lista zadań 4, 2018/19z (zadania na ćwiczenia)

na postać kanoniczną, podaj współrzędne wierzchołka paraboli i określ czy jej ramiona są skierowane w górę czy w dół.

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

SPRAWDZIAN NR 1. I promienie świetlne nadal są równoległe względem siebie, a po odbiciu od powierzchni II nie są równoległe względem siebie.

Analiza Matematyczna MAEW101 MAP1067

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

PODSTAWY NAWIGACJI Pozycja statku i jej rodzaje.

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do rachunku błędów pomiarowych

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do obliczania niepewności pomiarowych

Pozorne orbity planet Z notatek prof. Antoniego Opolskiego. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słońca CBK PAN

V Międzyszkolny Konkurs Matematyczny

Geometria. Rozwiązania niektórych zadań z listy 2

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

UZUPEŁNIA ZDAJĄCY miejsce na naklejkę

ĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ poziom podstawowy MATEMATYKA LUTY Instrukcja dla zdającego. Czas pracy: 170 minut

MECHANIKA 2. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Krzywa uniwersalna Sierpińskiego

Zakład Inżynierii Komunikacyjnej Wydział Inżynierii Lądowej Politechnika Warszawska PODSTAWY PROJEKTOWANIA LINII I WĘZŁÓW TRAMWAJOWYCH CZĘŚĆ III

Geometria analityczna

Skrypt 19. Trygonometria: Opracowanie L3

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ POZIOM PODSTAWOWY Klasa 1 Klasa 1

Wyznaczanie wartości współczynnika załamania

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

NOWA FORMUŁA EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI POZIOM PODSTAWOWY MMA 2018 UZUPEŁNIA ZDAJĄCY. miejsce na naklejkę UZUPEŁNIA ZESPÓŁ NADZORUJĄCY

Zadanie 21. Stok narciarski

MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM FIZYKA I ASTRONOMIA

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI poziom rozszerzony

XLIII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

RACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI JEDNEJ ZMIENNEJ. Wykorzystano: M A T E M A T Y K A Wykład dla studentów Część 1 Krzysztof KOŁOWROCKI

3. Zadanie nr 21 z rozdziału 7. książki HRW

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY

PRÓBNA MATURA ZADANIA PRZYKŁADOWE

Blok 6: Pęd. Zasada zachowania pędu. Praca. Moc.

W. Guzicki Próbna matura, grudzień 2014 r. poziom rozszerzony 1

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf

Matematyka rozszerzona matura 2017

Matematyka kompendium 2

Modele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony

dr inż. Ryszard Rębowski 1 WPROWADZENIE

1. Wyznacz długości boków trójkąta prostokątnego ABC oraz wartości funkcji trygonometrycznych kąta CABmającdane sin (CAB) = 4 5i BC = 2.

METODY ROZWIĄZYWANIA RÓWNAŃ NIELINIOWYCH

Co należy zauważyć Rzuty punktu leżą na jednej prostej do osi rzutów x 12, którą nazywamy prostą odnoszącą Wysokość punktu jest odległością rzutu

TRÓJKĄTY CIĘCIW. Natalia Ślusarz V Liceum Ogólnokształcące im. Augusta Witkowskiego w Krakowie

Zad.3. Jakub Trojgo i Jakub Wieczorek. 14 grudnia 2013

Informatyk i matematyk: dwa spojrzenia na jedno zadanie (studium przypadku) Krzysztof Ciebiera, Krzysztof Diks, Paweł Strzelecki

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

EGZAMIN MATURALNY Z MATEMATYKI

Narysujemy uszczelkę podobną do pokazanej na poniższym rysunku. Rys. 1

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

1. Po upływie jakiego czasu ciało drgające ruchem harmonicznym o okresie T = 8 s przebędzie drogę równą: a) całej amplitudzie b) czterem amplitudom?

LUBELSKA PRÓBA PRZED MATURĄ 2016 poziom podstawowy. M A T E M A T Y K A klasa 2-(pp) MAJ 2016

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

zadania zamknięte W zadaniach od 1. do 10. wybierz i zaznacz jedną poprawną odpowiedź.

TRYGONOMETRIA FUNKCJE TRYGONOMETRYCZNE KĄTA SKIEROWANEGO

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

Odgłosy z jaskini (13) Upór elektryczny

Grafika Komputerowa Wykład 5. Potok Renderowania Oświetlenie. mgr inż. Michał Chwesiuk 1/38

Transkrypt:

FOTON 10, Jesień 008 59 Odgłosy z jaskini (10) Kamień, ptak i drzewo Adam Smólski Już małe dziecko zauważa, że jak stoi w wannie, to ma krótsze nogi, a spacerując nad Morskim Okiem słyszy od rodziców, że jezioro jest przy brzegu znacznie głębsze, niż się wydaje. Ten efekt omawia się także w szkole, wśród konsekwencji załamania światła. W Lwiątku 003 był to temat zadania 6 dla I klasy liceum: Obserwator patrzy pionowo w dół na gładką powierzchnię wody o głębokości 1 m. Ile jest równa pozorna głębokość wody? A. 1 m. B. Więcej niż 1 m. C. Mniej niż 1 m. D. To zależy, z jakiej odległości patrzy obserwator. E. Przy głębokości 1 m nie widać dna. a w tym roku podsunęliśmy podobny problem gimnazjalistom: W tafli jeziora odbija się przelatujący ptak, widać także leżący na dnie kamień. Pozorna głębokość, na jakiej widać 1) odbicie ptaka, ) kamień, jest w stosunku do rzeczywistej odległości tych obiektów od lustra wody A. 1) i ) większa, B. 1) i ) mniejsza, C. 1) mniejsza, ) taka sama, D. 1) taka sama, ) mniejsza, E. 1) i ) taka sama. Poprawne odpowiedzi w powyższych zadaniach to C w pierwszym i D w drugim. Obliczenie pozornej głębokości jest łatwe, gdy patrzymy pionowo w dół: h s α β

60 FOTON 10, Jesień 008 Przy oznaczeniach z rysunku tgβ sin β 1 i przy h tgα sinα cos β n cos β s 0 wartość ta dąży do 1, gdzie n jest współczynnikiem załamania wody (powyższy rysunek nie zachowuje proporcji poprawnych dla wody, gdy n 4/3). n A gdy patrzymy pod kątem? Czy pozorna głębokość nie zależy od kąta, pod którym patrzymy? Czy nie ma przesunięcia obrazu także w kierunku poziomym? Warto zbadać to dokładniej. h α s s β ~ β ~ α Przyjmijmy oznaczenia jak na rysunku. Kąty α, β są funkcjami parametru s. Jak poprzednio, obraz powstaje na przecięciu przedłużeń promieni wpadających do oka. Ponieważ tg α, + s tg ~ α, więc s ( tg ~ α tgα ). W granicy gdy s 0 otrzymujemy 1 d tgα h 1 dα. Analogiczny rachunek ' ds cos α ds prowadzi do 1 dβ 1. Po podzieleniu stronami α dβ cos. h cos β ds h cos β dα Ponieważ sin α nsin β, więc (różniczkujemy obie strony po α ) dβ dβ n cosβ. Stąd 1. dα d α n cos β Ostatecznie 3 1 cos α, zaś tgα 1 cos h n cos3 β s h tgβ n cos α sinα cos β sin β cos α. β

FOTON 10, Jesień 008 61 Rysunek w programie Winplot pokazuje linię (tzw. kaustykę), wzdłuż której układają się obrazy pozorne kamienia, gdy patrzymy pod coraz większym kątem. Przedłużenia promieni są styczne do tej linii. Dlaczego? Ponieważ położenie obrazu pozornego otrzymaliśmy jako granicę punktu przecięcia bliskich przedłużeń, gdy ich odległość s dążyła do zera. Zatem dla bliskich przedłużeń obraz ślizga się po każdym z nich. Gdy patrzymy pod coraz większym kątem, kamień wydaje się coraz bliżej nas i powierzchni wody. Proponujemy podpatrzeć ten efekt podczas wizyt nad wodą. Jeśli komuś z Państwa przedstawiony problem wydał się matematycznie trudny, to biada mu nie zdałby matury z fizyki. Niemal identyczny problem pojawił się w arkuszu przygotowanym przez OKE w Poznaniu na próbną maturę w marcu 008. Oto zadanie z tego arkusza:

6 FOTON 10, Jesień 008 Z poleceniem.1 nie mielibyśmy trudności. Za to. i.3 wydają się całkiem całkiem... Oto wynik analizy podobnej do tej przeprowadzonej wyżej dla kamienia:

FOTON 10, Jesień 008 63 Położeniu nurka odpowiadają promienie pogrubione, a pogrubiony punkt jest obrazem czubka drzewa, tak jak go widzi nurek. Niech ten rysunek będzie naszą odpowiedzą na pytanie.. Odpowiedź na pytanie.3 brzmi ok. 7,8 m. Sporo. A jak odpowiada na te pytania OKE w Poznaniu? Całkiem zabawnie. To jest konstrukcja :

64 FOTON 10, Jesień 008 a to wysokość obrazu drzewa h : 17 m. Fizyka to trudny przedmiot. Na zakończenie informacja dla Czytelników: jaskinia, z której odgłosy tu prezentujemy, wyprowadza się z podziemi szkoły na Bednarskiej i będzie miała od tej pory charakter wędrowny. Wiąże się to z zaprzestaniem pracy nauczycielskiej przez jej głównego lokatora. Cały trud organizacji Polsko-Ukraińskiego Konkursu Fizycznego Lwiątko przejmuje V Liceum Ogólnokształcące im. A. Witkowskiego w Krakowie. Natomiast wspomniany lokator nadal ma zamiar przykładać się do tworzenia konkursowych zestawów zadań i opowiadania o nich w Fotonie. Zatem do usłyszenia w następnym odcinku!