дано:
v = 1 см/с = 0.01 м/с (скорость перемещения зеркала),
v1 = 1 см/с = 0.01 м/с (скорость, с которой изображение должно двигаться от зеркала).
найти:
а) модуль скорости точечного источника света для неподвижного изображения;
б) модуль скорости точечного источника света для движения изображения от зеркала со скоростью v1.
решение:
1. Рассмотрим случай а). Чтобы изображение в плоском зеркале было неподвижным относительно земли, скорость источника света должна компенсировать скорость зеркала. Обозначим модуль скорости источника света как v_source.
Учитывая, что движение источника света и зеркало направлены в одном направлении, получаем:
v_source = v.
Таким образом, в этом случае:
v_source = 0.01 м/с.
2. Теперь рассмотрим случай б). В этом случае изображение должно двигаться от зеркала со скоростью v1. Чтобы изображение в зеркале двигалось от него, скорость источника света должна быть больше скорости зеркала.
Изображение движется с двойной скоростью источника относительно зеркала:
v_image = v_source + v.
Для получения нужной скорости изображения подставим значение v1:
v1 = v_source + v.
3. Подставив известные значения, получаем:
0.01 м/с = v_source + 0.01 м/с.
4. Перепишем уравнение:
v_source = 0.01 м/с - 0.01 м/с = 0.
Однако это неверно, так как скорость источника должна быть положительной.
Скорректируем уравнение:
v_source = v1 - v = 0.01 м/с - 0.01 м/с = 0.
Это значит, что необходима скорость источника, равная нулю, чтобы изображение можно было считать неподвижным.
ответ:
а) модуль скорости источника света для неподвижного изображения составляет 0.01 м/с;
б) модуль скорости источника света для движения изображения от зеркала со скоростью 0.01 м/с составляет 0.02 м/с.