Номер 4, страница 103 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

IX. Геометрическая оптика. Смотрим и думаем - номер 4, страница 103.

Условие.

4. Нарисуйте изображение объекта $\text{AB}$ в плоском зеркале.

Решение.

Решение

Для построения изображения объекта в плоском зеркале необходимо использовать основной закон отражения света и свойство плоских зеркал: изображение точки находится за зеркалом на таком же расстоянии, что и сама точка, причем отрезок, соединяющий точку и ее изображение, перпендикулярен поверхности зеркала.

Чтобы построить изображение объекта AB, нужно построить изображения его крайних точек A и B, а затем соединить их. Назовем изображения точек A и B соответственно A' и B'.

1. Построение изображения точки B (B'). Проведем из точки B прямую, перпендикулярную плоскости зеркала. Продолжим эту прямую за зеркало. Отложим на этой прямой от точки пересечения с зеркалом отрезок, равный расстоянию от точки B до зеркала. Конец этого отрезка будет точкой B' — изображением точки B.
2. Построение изображения точки A (A'). Аналогично, проведем из точки A перпендикуляр к плоскости зеркала и продолжим его. Отложим на продолжении перпендикуляра отрезок, равный расстоянию от точки A до зеркала. Получим точку A' — изображение точки A.
3. Построение полного изображения A'B'. Соединим точки A' и B'. Поскольку исходный объект — это стрелка, направленная от B к A, то ее изображение будет стрелкой, направленной от B' к A'.

В данном случае объект AB расположен вертикально, а зеркало наклонено под углом 45° к горизонтальной оси. Это означает, что угол между объектом (вертикалью) и зеркалом составляет $90° - 45° = 45°$. Изображение в плоском зеркале симметрично объекту относительно плоскости зеркала. Геометрически это приводит к тому, что изображение A'B' будет повернуто относительно объекта AB на угол вдвое больший, чем угол между объектом и зеркалом, то есть на $2 \times 45° = 90°$. Таким образом, вертикальная стрелка AB преобразуется в горизонтальную стрелку A'B'.

Графическое построение показано на рисунке ниже.

Ответ: Изображение A'B' объекта AB является мнимым, равным по величине объекту и расположенным горизонтально. Если исходная стрелка AB была направлена вертикально вверх, то ее изображение A'B' будет направлено горизонтально вправо, как показано на рисунке.