Солнечный луч составляет с поверхностью земли угол ϕ = 40°. Определите, под каким углом к горизонту следует расположить плоское зеркало, чтобы луч после отражения был направлен: а) вертикально вниз; б) вертикально вверх; в) горизонтально в сторону Солнца; г) горизонтально от Солнца.
от

1 Ответ

дано:  
ϕ = 40° (угол между солнечным лучом и поверхностью земли).

найти:  
а) угол наклона зеркала для отражения вертикально вниз;  
б) угол наклона зеркала для отражения вертикально вверх;  
в) угол наклона зеркала для отражения горизонтально в сторону Солнца;  
г) угол наклона зеркала для отражения горизонтально от Солнца.

решение:  
1. Напомним, что угол падения равен углу отражения.

а) Для отражения вертикально вниз угол отражения должен составлять 90°. Так как угол падения равен 40°, то угол наклона зеркала определим по формуле:

угол зеркала = 90° - угол падения = 90° - 40° = 50°.

б) Для отражения вертикально вверх угол отражения также составляет 90°. Тогда угол наклона зеркала будет:

угол зеркала = 90° - угол падения = 90° - 40° = 50°.

в) Для отражения горизонтально в сторону Солнца угол отражения должен составлять 0°, тогда:

угол зеркала = 90° - угол падения = 90° - 40° = 50°.

г) Для отражения горизонтально от Солнца угол отражения составляет 180°. Тогда мы получим:

угол зеркала = 90° - угол падения + 180° = 90° - 40° + 180° = 230°.

Однако так как угол превышает 180°, мы можем рассмотреть его модуль относительно горизонта.

ответ:  
а) угол зеркала для отражения вертикально вниз составляет 50°;  
б) угол зеркала для отражения вертикально вверх составляет 50°;  
в) угол зеркала для отражения горизонтально в сторону Солнца составляет 50°;  
г) угол зеркала для отражения горизонтально от Солнца составляет 230° (или 50° относительно обратного направления).
от