ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 185

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 3–10 · 8 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 24. Відбивання світла

Завдання 3

Побудова променів відбивання

Перенести рисунок із чотирма випадками падіння світла на дзеркало (горизонтальне, похиле вертикальне, горизонтальне зверху) до зошита. Для кожного випадку побудувати падаючий або відбитий промінь та позначити кути падіння ( $α$ ) й відбивання ( $β$ ).

Розв’язання

У першому випадку (падаючий промінь на горизонтальне дзеркало): проведіть перпендикуляр до дзеркала в точці падіння, виміряйте кут між падаючим променем і нормаллю та зобразіть відбитий промінь під тим самим кутом.
У другому випадку (падаючий промінь на похиле дзеркало): спочатку намалюйте перпендикуляр до поверхні похилого дзеркала, визначте кут падіння і побудуйте відбитий промінь, дотримуючись умови $α = β$ .
У третьому випадку (падаючий промінь на вертикальне дзеркало): побудуйте перпендикуляр до вертикальної поверхні та зобразіть відбитий промінь симетрично відносно нормалі.
У четвертому випадку (падаючий промінь на похиле дзеркало зверху): намалюйте нормаль, визначте кут падіння і побудуйте відбитий промінь, який піде вниз під кутом, рівним куту падіння.

Відповідь:

На рисунку для кожного випадку показано падаючий та відбитий промені, а також позначені кути $α$ (падіння) і $β$ (відбивання), які є рівними між собою.

Завдання 4

Визначення кута падіння

Кут між падаючим променем та відбитим променем становить $8 0^{\circ}$ . Потрібно знайти кут падіння променя.

Розв’язання

Запишемо рівність кутів: $α = β$ .
Складемо рівняння для суми кутів: $α + β = 8 0^{\circ}$ .
Підставимо $β = α$ у рівняння: $2 α = 8 0^{\circ}$ , звідки $α = 4 0^{\circ}$ .

Відповідь:

Кут падіння променя дорівнює $4 0^{\circ}$ .

Завдання 5 (с. 185)

Зміна відстані до зображення

Предмет спочатку був на відстані $30 см$ від плоского дзеркала. Його пересунули: а) на $10 см$ ближче до дзеркала (в напрямку, перпендикулярному до поверхні), б) на $15 см$ паралельно до поверхні дзеркала. Потрібно знайти початкову та кінцеву відстань між предметом і його зображенням у кожному випадку.

Розв’язання

Початкова відстань предмета до дзеркала $d_{0} = 30 см$ . Відстань між предметом і зображенням $L_{0} = 2 \cdot 30 см = 60 см$ .
Випадок а) (рух на $10 см$ до дзеркала): нова відстань предмета до дзеркала $d_{1} = 30 см - 10 см = 20 см$ . Нова відстань між предметом і зображенням $L_{1} = 2 \cdot 20 см = 40 см$ .
Випадок б) (рух на $15 см$ паралельно дзеркалу): відстань предмета до дзеркала не змінюється ( $d_{2} = 30 см$ ), оскільки рух був паралельний поверхні. Відстань між предметом і зображенням залишається $L_{2} = 2 \cdot 30 см = 60 см$ .

Відповідь:

Початкова відстань між предметом і зображенням становила $60 см$ . Після переміщення на $10 см$ до дзеркала вона стала $40 см$ . При русі паралельно дзеркалу відстань залишилася $60 см$ .

Завдання 6

Швидкість зближення та зміна відстані до зображення в дзеркалі

Ви рухаєтесь до дзеркальної вітрини зі швидкістю $v = 4 км / год$ . Знайти швидкість наближення вашого зображення до вас та зменшення відстані між вами і зображенням при переміщенні на $2 м$ .

Розв’язання

Переведемо швидкість у систему СІ або залишимо в км/год, якщо відповідь потрібна в цих одиницях. $v = 4 км / год$ . Оскільки ви йдете назустріч своєму зображенню, яке «рухається» зі швидкістю $4 км / год$ у протилежному напрямку, повна швидкість зближення дорівнює $v + v = 2 v$ .
Обчислимо значення: $2 \cdot 4 км / год = 8 км / год$ .
Розглянемо відстань. Ви пройшли шлях $S = 2 м$ ближче до дзеркала. Відстань від вас до дзеркала зменшилася на $2 м$ , а відстань від дзеркала до зображення також зменшилася на $2 м$ .
Загальне зменшення відстані між вами і зображенням дорівнює сумі цих зміщень: $Δ d = 2 м + 2 м = 4 м$ .

Відповідь:

Швидкість наближення зображення до вас становить $8 км / год$ ; відстань між вами і вашим зображенням скоротилася на $4 м$ .

Завдання 7

Творче завдання: рубрика «А як насправді?

Придумати сюжет і написати текст для рубрики «А як насправді?» на основі матеріалу параграфа про відбивання світла.

Розв’язання

Визначте тему: наприклад, «Чому ми бачимо світло в одній поверхні, а не в іншій?».
Опишіть ситуацію: ви стоїте біля вікна і помічаєте різницю між склом та шторами.
Поясніть фізичну суть: «Скло дає дзеркальне відбивання, тому ми бачимо своє зображення. Тканина має шорстку поверхню, світло від неї розсіюється в різні боки, і чіткого зображення не утворюється».
Додайте висновок: «Отже, якість поверхні визначає, чи побачимо ми себе в ній».

Відповідь:

(Приклад тексту) «А як насправді?» — Чому в одній стіні ми бачимо себе, а в іншій ні? Спробуйте подивитися у віконне скло увечері. Ви побачите своє відображення. А тепер закрийте штори і подивіться на тканину — зображення зникло. Чому так сталося? Все просто: скло має гладку поверхню, тому світло відбивається від неї дзеркально, утворюючи чітке зображення. Тканина ж шорстка, і світло відбивається від неї розсіяно (дифузно), розсіюючись в усі боки. Тому продовження променів не перетинаються в одній точці, і зображення ми побачити не можемо.

Завдання 8

Побудова зображення та визначення видимості тіла в дзеркалі

Дівчинка дивиться в дзеркало, що висить на стіні під кутом (рис. 2). Потрібно побудувати зображення дівчинки, знайти графічно частину тіла, яку вона бачить, а також ділянку, з якої зображення видно повністю.

Розв’язання

Побудуйте симетричне зображення дівчинки відносно площини дзеркала (точка за точкою). Зображення буде розташоване «за» стіною на такій самій відстані, як і сама дівчинка перед нею.
Щоб знайти, яку частину тіла бачить дівчинка: проведіть промені від очей дівчинки до крайніх точок дзеркала (верхнього та нижнього кутів). Продовжте ці промені за дзеркало — вони перетнуться з лініями, що з'єднують відповідні точки зображення тіла. Все, що потрапляє в цей кут огляду, буде видно.
Щоб знайти ділянку повного бачення: проведіть промені від очей до країв дзеркала і продовжте їх назад. Також проведіть промені від верхньої та нижньої точок зображення тіла до країв дзеркала. Перетин цих ліній визначає зону, де зображення цілісне.
Щодо затуляння екраном: якщо дзеркало поступово закривати непрозорим екраном, поле огляду буде звужуватися. Зображення тіла частково або повністю зникне, залежно від того, скільки дзеркала залишиться видимим для променів від конкретних точок тіла.

Відповідь:

(Опис рішення) Зображення побудовується симетрично до площини дзеркала. Дівчинка бачить лише ту частину свого зображення, яка потрапляє в кут огляду, визначений розмірами дзеркала та положенням її очей. Повне зображення видно тільки з певної ділянки перед дзеркалом (ділянкою бачення). При затулянні дзеркала поле огляду звужується, і частина зображення тіла приховується.

Завдання 9

Пояснення видимості каюжі вночі

Уночі у світлі фар автомобіля калюжа на асфальті здається водієві або водійці темною плямою на світлішому тлі дороги. Чому?

Розв’язання

Світло фар автомобіля падає одночасно на асфальт і воду каюжі.
Асфальт є шорсткою поверхнею, тому він розсіює світло у всі боки, включаючи очі водія (розсіяне відбивання).
Вода в каюжі має гладку поверхню, тому вона дзеркально відбиває промені фар у певному напрямку, не спрямованому на очі водія (якщо він не стоїть точно під кутом відбиття).

Відповідь:

Калюжа здається темною плямою, оскільки вода гладко відбиває світло фар убік, тоді як асфальт розсіює його в очі водія.

Завдання 10

Як отримати фото з дзеркальними відображеннями

На рис. 3 подано фото, яке одержали за допомогою камери телефону без програмних ефектів. Що потрібно зробити під час знімання, щоб отримати таке зображення?

Розв’язання

Потрібно стояти в просторій кімнаті з глянцевими (дзеркальними) стінами, підлогою або стелею.
Світло має рівномірно освітлювати обличчя та тіло, щоб відображення було чітким і яскравим.
Камеру телефонують так, щоб вона фіксувала одночасно людину та її кілька відображень від різних гладких поверхонь кімнати.

Відповідь:

Щоб отримати таке зображення, потрібно стояти в кімнаті з глянцевими (дзеркальними) стінами, підлогою або стелею і сфотографуватися так, щоб камера фіксувала людину разом із її відображеннями від цих поверхонь.