Номер 2, страница 205 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Можно ли в воде глубокого колодца увидеть солнце?

2. Увидеть отражение солнца в воде глубокого колодца возможно, но только при соблюдении очень строгих условий. Это явление связано с законами распространения и отражения света.

Свет распространяется прямолинейно. Чтобы наблюдатель, заглядывающий в колодец, увидел отражение солнца, солнечные лучи должны пройти по всей глубине колодца, отразиться от поверхности воды и попасть в глаз наблюдателя. Вода в данном случае выступает в роли плоского зеркала.

Согласно закону отражения света, угол падения луча равен углу отражения ($ \alpha = \beta $). Углы измеряются относительно перпендикуляра (нормали) к отражающей поверхности. Для спокойной горизонтальной поверхности воды в колодце нормаль направлена вертикально вверх. Поскольку наблюдатель смотрит в колодец сверху вниз, отраженный от воды луч, идущий к его глазу, также должен быть практически вертикальным. Следовательно, и падающий от солнца луч должен быть вертикальным.

Это означает, что солнце должно находиться точно над головой, то есть в зените. Положение солнца в зените возможно только в определённых географических широтах — в тропическом поясе, между тропиком Рака ($23.5^\circ$ с.ш.) и тропиком Козерога ($23.5^\circ$ ю.ш.). Только в этих регионах Земли солнце в определённые дни года в полдень бывает строго вертикально над головой.

В широтах, расположенных севернее тропика Рака (например, на всей территории России, Европы, большей части США) или южнее тропика Козерога, солнце никогда не бывает в зените. Его лучи всегда падают на земную поверхность под некоторым углом к вертикали. В глубоком и узком колодце такие наклонные лучи будут перехвачены его стенками и не достигнут дна.

Таким образом, возможность увидеть солнце в воде глубокого колодца напрямую зависит от географического положения наблюдателя.

Ответ: Да, это возможно, но только при условии, что колодец является строго вертикальным, а наблюдатель находится в тропиках, и только в тот момент, когда солнце находится точно в зените (строго над головой).