Грузик на пружине совершает гармонические колебания. С помощью собирающей линзы получено четкое изображение грузика на экране, находящемся на расстоянии 0,5 м от линзы. Максимальная скорость изображения 1 м/с. Определите максимальную скорость движения самого грузика. Оптическая сила линзы 5 дптр.
от

1 Ответ

дано:  
Расстояние от линзы до экрана (v) = 0,5 м.  
Максимальная скорость изображения (V_image) = 1 м/с.  
Оптическая сила линзы (D) = 5 дптр.

найти:  
Максимальная скорость движения грузика (V_g).

решение:  
Сначала найдем фокусное расстояние линзы (f) из оптической силы:

D = 1/f,  
отсюда f = 1/D.  

Под代ставим значение D:

f = 1/5 = 0,2 м.

Теперь используем формулу для связи между скоростями изображения и предмета:

V_image = |(V_g * v)| / |f|,

где V_g - максимальная скорость грузика, а v - расстояние от линзы до изображения.

Теперь можем выразить V_g:

V_image = (V_g * v) / f,  
V_g = (V_image * f) / v.

Под代ставим значения:

V_g = (1 м/с * 0,2 м) / 0,5 м  
= 0,2 м/с / 0,5  
= 0,4 м/с.

Ответ:  
Максимальная скорость движения грузика равна 0,4 м/с.
от