Муравей ползёт вдоль главной оптической оси линзы на расстоянии ( d)=13 см  от неё со скоростью  (v)= 1,3 см/с. С другой стороны линзы наблюдается его изображение. С какой скоростью будет перемещаться изображение муравья, если фокусное расстояние линзы равно  (F)= 11 cм?
от

1 Ответ

Дано: расстояние муравья до линзы d = 13 см, скорость муравья v = 1.3 см/с, фокусное расстояние линзы F = 11 см.

Найти: скорость перемещения изображения муравья.

Решение:
Используем формулу связи увеличения и положения предмета и его изображения относительно линзы:
(1 / f) = (1 / d) + (1 / d').

Где d - расстояние до линзы, d' - расстояние до изображения, f - фокусное расстояние.

Дифференцируем это выражение по времени:
(0) = (-1 / d^2) * (dd'/dt).

Так как (1/d) и (1/f) положительны, знак минус говорит о том, что изображение находится с другой стороны линзы, что означает, что скорость изображения также будет направлена в противоположную сторону.

Подставляем исходные данные:
(-1 / 13^2) * (13*13') = (-1 / 11^2) * (11*11').

Выразим 13':
13' = (13 / 11) * 11'.

Теперь можем найти отношение скоростей:
v' = (13 / 11) * v,
v' = (13 / 11) * 1.3,
v' ≈ 1.5 см/с.

Ответ: Скорость перемещения изображения муравья составляет приблизительно 1.5 см/с.
от